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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Análise da diversidade e prospecção do potencial biotecnológico de bactérias endofíticas associadas às plantas de maracujá (Passiflora incarnata) : Diversity analysis and prospecting of biotechnological potential of endophytic bacteria associated with passionflower plants (Passiflora incarnata)
Title Alternative: Diversity analysis and prospecting of biotechnological potential of endophytic bacteria associated with passionflower plants (Passiflora incarnata)
Author: Goulart, Marcela Cristina, 1988-
Advisor: Fantinatti-Garboggini, Fabiana, 1965-
Abstract: Resumo: Os micro-organismos endofíticos são aqueles que habitam o interior do hospedeiro sem causar danos ou sintomas aparentes, em relações mutualísticas ou comensais. O objetivo desse trabalho foi analisar a diversidade das bactérias endofíticas presente nos tecidos foliares da planta medicinal "Passiflora incarnata". Foram isoladas 141 bactérias endofíticas afiliadas à quatro filos, 17 famílias e 23 gêneros, destacando-se os gêneros Sphingomonas, Methylobacterium e Curtobacterium, responsáveis por um total de 24 espécies diferentes. Após uma triagem fenotípica inicial, dez taxas apresentaram atividade antagonista frente aos principais fitopatógenos da cultura do maracujá, sendo eles: Bacillus sp. (1), Brevundimonas albigilva (1), Curtobacterium pusillum (2), Methylobacterium rhodesianum (1), Methylobacterium radiotolerans (3), Sphingomonas leidyi (1) e Sphingomonas yabuuchiae (1). O isolado EP58 (Bacillus sp.) foi capaz de inibir em até 66,6% o crescimento micelial de fungos e formar halos de inibição de 30 mm frente à bactéria patogênica Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, demonstrando potencial para ser utilizado como um candidato a agente de biocontrole. Os extratos orgânicos obtidos dos isolados mais promissores foram analisados por HPLC-MS/MS e foram detectados compostos de diferentes classes de produtos naturais, como alcaloides, antibióticos e biosurfactantes, confirmando o potencial desses endófitos como produtores de biomoléculas de interesse. Realizou-se também uma comparação das comunidades de bactérias endofíticas de P. incarnata por métodos dependente e independente de cultivo em função do estágio de desenvolvimento da planta (vegetativo e reprodutivo). Os resultados evidenciaram uma grande diversidade desses micro-organismos e a existência de comunidades endofíticas específicas de acordo com o estágio de desenvolvimento da planta, sugerindo uma modulação da diversidade taxonômica e funcional por parte do hospedeiro conforme suas necessidades fisiológicas. Por fim, foi investigado o potencial dos endófitos de P. incarnata para a biossíntese de flavonoides, através de testes genotípicos e fenotípicos, visto que essa planta é conhecida por ser uma grande produtora desse composto. Diferentes espécies de Sphingomonas foram positivas para a amplificação do gene flavonol synthase, e apenas a espécie Sphingomonas leidyi produziu pequenas quantidades de flavonoides

Abstract: Endophytic microorganisms are those that inhabit the interior of the host without causing damage or apparent symptoms, in mutualistic or commensal relations. The objective of this work was to analyze the diversity of the endophytic bacteria present in the foliar tissues of the medicinal plant "Passiflora incarnata". A total of 141 endophytic bacteria affiliated with four phyla, 17 families and 23 genera were identified, including the genera Sphingomonas, Methylobacterium and Curtobacterium, responsible for a total of 24 different species. After an initial phenotypic screening, ten isolates showed antagonistic activity against the main phytopathogens of the passion fruit crop: Bacillus sp. (1), Brevundimonas albigilva (1), Curtobacterium pusillum (2), Methylobacterium rhodesianum (1), Methylobacterium radiotolerans (3), Sphingomonas leidyi (1) and Sphingomonas yabuuchiae (1). The isolate EP58 (Bacillus sp.) was able to inhibit in up to 66.6% the fungal mycelial growth and to form inhibition halos of 30 mm against the pathogenic bacterium Xanthomonas axonopodis pv. passiflorae, demonstrating the potential to be used as a candidate for biocontrol agent. The organic extracts obtained from the most promising isolates were analyzed by HPLC-MS / MS and compounds from different classes of natural products, such as alkaloids, antibiotics and biosurfactants were detected, confirming the potential of these endophytes as producers of biomolecules of interest. A comparison of the endophytic bacterial communities of P. incarnata by culture-dependent and -independent methods as a function of the developmental stage of the plant (vegetative and reproductive) was also carried out. The results showed a great diversity of these microorganisms and the existence of specific endophytic communities according to the plant developmental stage, suggesting a modulation of the taxonomic and functional diversity by the host according to its physiological needs. Finally, the potential of P. incarnata endophytes for flavonoid biosynthesis was investigated through genotypic and phenotypic tests, since this plant is known to be a significant producer of this compound. Different species of Sphingomonas were positive for the amplification of the flavonol synthase gene, only Sphingomonas leidyi was able to produce low amounts of flavonoids
Subject: Antibiose
Flavonóides
Sequenciamento de nova geração
Maracujá
Microbiota
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: GOULART, Marcela Cristina. Análise da diversidade e prospecção do potencial biotecnológico de bactérias endofíticas associadas às plantas de maracujá (Passiflora incarnata): Diversity analysis and prospecting of biotechnological potential of endophytic bacteria associated with passionflower plants (Passiflora incarnata). 2019. 1 recurso online (102 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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