Os microrganismos e sua importância para a Agricultura Tropical

João Lúcio de Azevedo

ESALQ/USP

CBA

Os microrganismos e

sua importância para a

Agricultura Tropical

Seminário internacional: Os desafios da agricultura tropical

São Paulo, FAPESP, 15/09/2009

Espécie Nº Conhecido Nº Estimado NC/NE %

Bactéria 4 700 40 000 11,0

Fungo 69 000 1 500 000 4,6

Alga 40 000 60 000 66,7

Planta 276 750 295 000 90,8

Protozoário 30 800 100 000 30,8

Inseto 970 000 6 a 10 mi 9,7 a 16

Porífera, cnídios 29 000 515 000 5,6

e nematóides

Outros 98 000 100 000 98,0

Número de Espécies no Planeta

Fixação biológica de nitrogênio atmosférico por bactérias

Promoção de crescimento vegetal por fungos micorrízicos

Planta hospedeira

Estoque de microrganismos

Microrganismos epifíticos

Microrganismos endofíticos

Interações

Microrganismos endofíticos

Microrganismos depositados na Coleção de culturas do CBA

Microrganismos isolados

Actinomicetos depositados na Coleção de culturas do CBA

Endófitos e suas aplicações

Controle de insetos–pragas

Controle de patógenos

Produção de fármacos

Produção de hormônios de crescimento vegetal

Resistência a condições de estresse

Como vetores em tecnologia do DNA recombinante

Bactérias promotoras de crescimento e inibidoras de fitopatógenos de

guaraná - Colletotrichum guaranicola e cupuaçu - Crinipellis perniciosa

(53 isolados testados)

Bactérias produtoras de

fitohomônios (16 isolados)

Bactérias fixadoras de

nitrogênio (18 isolados)

Bactérias solubilizadoras

de fosfato (6 isolados ).

Bactérias capazes de inibir

fitopatógenos (isolados G1 e G2)

Produção de metabólitos

secundários

Microrganismos capazes de produzir metabólitos com atividade antimicrobiana; A)

metabólito de actinomiceto (isolado 1) inibindo E. coli, e B) metábólito de fungo

(isolado 81) inibindo S. marcescens)

Controle de bactérias humano-patogênicas por bactérias

endofíticas

Fungo atacando fungo

Controle de Rhizoctonia solani por Thrichoderma sp. em tomateiro

1992 2000

Pinta preta em citrus

(Guinardia citricarpa)

PATOGÊNICO ENDOFÍTICO

ANÁLISE DE RAPD

Coeficiente de Similaridade Genética0.05 0.29 0.53 0.76 1.00

PCP1 PCRJ1 PCP2 PCP3 PCP7 PCC2 PCP5 PCP8 PCP9 PC7L PCRJ3 PCRJ2 PC23 PC97005 PC97008 PC97012 PC97013 PCFM PCP10 PC18 PC97007 CBS111.20 PC97014 PC7LS PCC9 PCP6 PC13 ECPR1 ECPR7 ECPR9 ECPR3 ECPR6 ECPR11 ECPR12 ECPR5 ECPR8 ECPR10 PC19 EC0L23 PC97010 ECPR14 ECPR16 EC15 EC80 EC86 EC45 ECTO1 PC48 EC1 PC2 PC4 PC45 EC4 P G1513 P G1506 ECA175 ECA245 EC171 ECA63 ECA196 ECN22 ECPOA7 ECPOA4 ECPOA5 ECN1 ECN14 ECN18 P G1509 P G1512 ECRP1 ECN2 ECRP5 ECPOA2 EG2Z ECN19 ECRP2 ECRP4 P G1515 EENI2 P G1435 P G1508 PC58 P G1514 PC1 PCC4 PC50 PCC4S EC210 PC16 EC216 ECN3 EC86S EC384 ECRP6 EG1Z EG4Z EG3Z P G1499 ECPOA1 ECPOA8 ECPOA6 EC131 EC145

100%

100%

40%

63%%

53%

79%

Isolados patogênicos

•São Paulo (17)

•Rio de Janeiro (5)

•Rio Grande do Sul (4)

•Strain CBS 111.20

Isolados endofíticos

•Paraná (10)

Isolados endofíticos

•São Paulo (25)

•Rio Grande do Sul (8)

•Paraná (1)

•Tucumãn-Argentina (6)

•Amazonas-guaraná (4)

•São Paulo-eucalyptus (1)

•Distrito Federal-guava (9)

Isolados patogênicos

•São Paulo (11)

•Rio Grande do Sul (1)

SEQUÊNCIA DO FRAGMENTO ESPECÍFICO DO PATÓGENO

DETECÇÃO DE G. citricarpa

PATOGÊNICA EM TECIDO DE CITRUS

Remoção de plantas

sintomáticas

Certificação de mudas

Controle do vetor

Sobrevivência com CVC

Triângulo da doença

Isolamento de bactérias endofíticas

Incidence of the main endophytes isolated from branches of sweet orange and tangerine plants

Methylobacterium

Curtobacterium

X. fastidiosaX. fastidiosaMethylobacterium sp.

(bactéria endofítica)

Interação entre bactérias endofíticas e X. fastidiosa

Crescimento de isolados de X. fastidiosa estimulado por isolados endofíticos de

Methylobacterium spp.

Relação entre populações bacterianas, sugerindo assim que os sintomas da CVC em

citrus pode ser o resultado do balanço populacional entre Methylobacterium spp., C.

flaccumfaciens e X. fastidiosa.

> 70 citações

Fungos endofíticos utilizados no controle de

C. perniciosa

% sintomas

87,50% Controle A (com C. perniciosa)

00,00% Controle B (sem C. perniciosa)

29,16% Endofítico Iso 2 ( Gliocadium catenulatum)

33-79% Outros endófitos (22 islados)

•

Promoção de crescimento por fungos endofíticos isolados de soja

Soja

Promoção de crescimento por fungos endofíticos isolados de soja

Soja

Promoção de crescimento por fungos endofíticos isolados de Eucalyptus

Eucalyptus

Fungos endofíticos isolados de folhas e

caule de milho

steam leaffield greenhouse

steam leaf

Mortalidade (20 dias) de fêmeas de Boophilus microplus tratadas com

suspensão de conídios (105 conídios ml-1) of B. amorpha (isolados B95, B157)

ou B. bassiana (linhagens CG166, CG478). As lagartas do controle foram

tratadas com solução de Tween 80 (0.1%). As barras representam o desvio

padrão. Valores acompanhados da mesma letra não diferem estaticamente

(Teste de Tukey, P>0.05).

Mortalidade (20 dias) de lagartas de S. frugipera tratadas com suspensão de

conídios (105 conídio ml-1) de B. amorpha (isolados B95, B157) e B. bassiana

(linhagens CG61, CG14, CG166). As lagartas do controle foram tratadas com

solução de Tween 80 (0,1%). Valores acompanhados da mesma letra não

diferem estaticamente (Teste de Tukey, P>0.05)

Utilização da tecnologia do DNA

recombinante em endófitos

Clavibacter xyli/BT em milho

Bradyrhizobium japonicum/BT em Cajanus cajan

Pseudomonas/BT em cana-de-açúcar

Herbaspirillum/quitinase em cana-de-açúcar

Desenvolvimento de vetor de expressão

pPA2.5/18

5.2 Kb

PstI

XhaI

XbaI

PstI

PstI

PstI

pSMC2

5.2 KbBamHI

BamHI

Digestão com XbaI; PstI

e ligação

XbaI

PstI

Digestão com BamHI and ligated pPA 2.5

2,5 Kb

pUC18

2,7 Kb

XbaI

BamHI

PvuII

HincII

BglIII

EcoRI; SacI; KpnI; SmaHI; XbaI;

SlaI; HincII; PstI

MCS

pPA2.5/18

6.0 Kb

GFP

X

b

b

a

Mortalidade (10 dias) de lagartas de D. sacchatralis tratadas com bactéria

endofítica Pantoea agglomerans (33.1) geneticamente modificada

expressando o gene cry1Ac (108 UFC/colmo). Valores acompanhados da

mesma letra não diferem estaticamente (Teste de Tukey, P>0.05)

Centro de Biotecnologia da Amazônia - CBA

Centro de Biotecnologia da Amazônia – CBA

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