Estudo Metagenômico do Potencial Agrobiotecnológico da

Estudo Metagenômico do Potencial Agrobiotecnológico da Microbiota
Endofítica de Cana-de-Açúcar
Carlos Magno dos Santos1; Stefan Schwab2; José Ivo Baldani2; Veronica Massena Reis2
1. Doutorando do Programa de Graduação em Ciência, Tecnologia e Inovação Agropecuária – UFRRJ, e-mail:
[email protected]; 2. Pesquisador da Embrapa Agrobiologia, e-mail: [email protected],
[email protected], [email protected].
Palavras-chave: Bactérias Endofíticas, Independente de cultivo, Enriquecimento celular
RESUMO
A cana-de-açúcar é uma gramínea de grande importância econômica, sendo esta uma planta rica em
bactérias endofíticas. Algumas dessas são fixadoras de nitrogênio e/ou promovem a modulação do
crescimento e desenvolvimento vegetal. Muitas bactérias endofíticas já foram isoladas de cana-deaçúcar, porém outras não, devido às limitações das metodologias dependentes de cultivo. Neste
contexto, estratégias independentes de cultivo (como por exemplo a Metagenômica) são essenciais
para melhor entendimento de sua diversidade genética e suas características funcionais. O estudo
metagenômico da microbiota endofítica representa atualmente um desafio, devido ao baixo número
de células bacterianas em relação à planta hospedeira. Para superar esta dificuldade, metodologias
de enriquecimento celular bacteriano para outras plantas têm sido utilizadas, porém não se sabe se
essas metodologias funcionariam para estudar a microbiota endofítica da cana-de-açúcar. Neste
trabalho, foi estabelecido um procedimento de enriquecimento celular, independente de cultivo, para
bactérias endofíticas presente na base de colmo de cana-de-açúcar. Os resultados mostram que o
material resultante do procedimento de enriquecimento estabelecido contém células bacterianas
viáveis formadoras de colônias, que podem inclusive ser visualizadas por microscopia de campo claro
ou pelo teste de Gram. O DNA total das bactérias endofíticas, após o enriquecimento, foi analisado
por técnicas moleculares, como ARDRA e PCR do gene 16S rRNA, para avaliar a eficiência do
enriquecimento. Análises da presença de DNA confirmaram a eliminação do material vegetal, visto
que diminuiu ou não foi possível visualizar, em gel de agarose, qualquer banda desse material em
contraste com o DNA extraído diretamente por método convencional. Ao se utilizar um controle interno
(células de Escherichia coli) no procedimento, seu DNA foi purificado eficientemente. Após a
comprovação, o DNA total foi sequenciado na plataforma Illumina MiSeq. As sequencias foram
analisadas utilizando o software Mothur e comparadas ao banco de dados RDP. A análise preliminar
das sequencias obtidas por sequenciamento em larga escala, revelaram forte presença de bactérias
pertencentes ao filo das Proteobacterias na microbiota, das quais há relatos de funções relacionadas
à promoção de crescimento e sanidade vegetal. Estes resultados têm indicado que o procedimento
estabelecido permite obter DNA bacteriano intacto e livre de contaminação por DNA vegetal. Esperase concluir a construção do perfil do microbioma endofítico da cana-de-açúcar e a identificação de
funções úteis, abrindo possibilidade para futuras aplicações agrobiotecnológicas.
Referências Bibliográficas:
IKEDA, S. et al. Development of a bacterial cell enrichment method and its application to the
community analysis in soybean stems. Microbial ecology, v. 58, n. 4, p. 703–714, 2009.
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JIAO, J. et al. Enrichment for microbes living in association with plant tissues. Journal of applied
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Agência Financiadora: CNPQ, FAPERJ, EMBRAPA e CAPES.
ISSN: 2447-2875