UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM MELHORAMENTO GENÉTICO DE PLANTAS
DIVERSIDADE GENÉTICA E FENOTÍPICA DE ACESSOS
DE SABIÁ QUANTO À FIXAÇÃO DE NITROGÊNIO
Mestrando: Paulo Geovani Silva Martins
Orientador: Prof. Dr. Mario de Andrade Lira Junior Co-orientador: Prof. Dr. Márcio Vieira da Cunha
ROTEIRO DA APRESENTAÇÃO
Introdução Objetivo Geral Objetivos Específicos Metodologia Metodologia Principias Contribuições Cronograma de Atividades OrçamentoINTRODUÇÃO
Satisfaz necessidades humanas
Melhoria ou manutenção da qualidade ambiental
Agropecuária sustentável
Utilização eficiente dos recursos Viabilidade econômica Qualidade da vida
Aptidão Agroecológica
Pastagens Naturais
30%
Aptidão Agroecológica brasileira
INTRODUÇÃO
Fonte: Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
Pastagens Naturais Florestas e bosques Pastagens Cultivadas Outras áreas 30% 22% 18%
Maior intensificação da pecuária
Mata Atlântica brasileira
INTRODUÇÃO
Fonte: Fundação SOS Mata Atlântica
Áreas de pecuária agricultura
Declínio dos pastos ocasionado pela deficiências de Nitrogênio (N) e
Fósforo (P) (BODDEY et al, 2004)
Perdas de N no sistema solo / planta / animal são elevadas Perdas de P podem ser consideradas pequenas
INTRODUÇÃO
As leguminosas surge como uma alternativa devido à fixação de N2 atmosférico
Poucos casos de sucesso relatados em pastagens tropicais
(SHELTON et al, 2005)
Sucesso relatados no Acre - Arachis pintoi e Pueraria
Espécies arbustivo-arbórea em sistema silvo-pastoril Gado Pastagem Árvores
INTRODUÇÃO
Árvores Benefícios:Melhoria do ambiente para os animais Aumento da produtividade por área Diversificação da renda
Sucesso = Escolha acertada das espécies
As melhores opções são:
Espécies do gênero Sesbania
Leucena (Leucaena leucocephala) Gliricidia (Gliricidia sepium)
INTRODUÇÃO
Gliricidia (Gliricidia sepium)
Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia)
Leguminosas arbustivas
Distribuição geográfica: Maranhão até Pernambuco Nativa da região Nordeste
Divisão: Magnoliophyta (Angiospermae)
Classe: Magnoliopsida (Dicotyledoneae)
Ordem: Fabales
Família: Mimosaceae (Leguminosae:Mimosoideae)
Gênero: Mimosa
Classificação Taxonômica
INTRODUÇÃO
Foto: Paulo E. R. Carvalho
Gênero: Mimosa
Espécie: Mimosa caesalpiniifolia Benth.
Cerca viva;
Proteção e delimitação de pomares; Alimentação para o gado (folhas);
A madeira é usada na produção de estacas
Utilização
INTRODUÇÃO
A madeira é usada na produção de estacas
Espécie pioneira
Utilizada para recomposição de área degradada
Rápido crescimento - associação simbiótica com grupo dos rizóbios – enriquecimento do sistema em N
Fixação N - rizóbio/leguminosas
A associação das bactérias com as raízes formam os nódulos
Reconhecimento e adesão
Resultado de complexas interações bioquímicas, metabólicas e
físicas entre a planta hospedeira e o microssimbionte
INTRODUÇÃO
Reconhecimento e adesão
Enrugamento do pêlo
(“bastão de pastor”)
Formação do nódulo
Soja
INTRODUÇÃO
Foto: Portal do Agronegócio
Feijão-caupi
A eficiência da simbiose pode ser afetada
Variações genotípicas dos simbiontes
Diferenças significativas entre estirpes de R. meliloti e cultivares de
alfafa em sua capacidade de fixar N (GIBSON, 1962)
INTRODUÇÃO
alfafa em sua capacidade de fixar N2 (GIBSON, 1962)
Seetin e Barnes (1977) – Descreveram diferenças na nodulação
entre alfafa e inoculantes, concluindo que a capacidade da simbiose para fixar N2 foi afetada pelo genótipo da planta
Incompatibilidades foram relatadas em ervilhas por Laguerre et al
Verificar se há efeito de local de origem na
compatibilidade entre acessos de sabiá e estirpes
OBJETIVO GERAL
compatibilidade entre acessos de sabiá e estirpes
rizobianas
Avaliar variabilidade genética e fenotípica de estirpes rizobianas
isoladas de sabiá em cinco diferentes áreas de acesso;
Avaliar variabilidade genética de acessos de sabiá de cinco
diferentes áreas de acesso;
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
diferentes áreas de acesso;
Avaliar a compatibilidade entre acessos de sabiá e isolados
rizobianos de diferentes áreas de origem;
Avaliar a estabilidade da fixação biológica de nitrogênio de
Coleta
Crato (CE) Gravatá (PE)METODOLOGIA
Matas nativas ou naturalizadas Sementes
Serra Talhada (PE) Itambé (PE)
Mossoró (RN) Gravatá (PE)
De cada área
1kg de sementes
Solo
Nódulos
(Conservadas em sílica-gel – refrigerador) (Caracterização físico-química)
(Conservados em tubos com sílica-gel e sob refrigeração)
METODOLOGIA
Nódulos (Conservados em tubos com sílica-gel e sob refrigeração)
5 cinco estirpes
Caracterização morfológica
Velocidade de aparecimento de colônias; Forma; Cor; Brilho;
METODOLOGIA
Caracterização morfológica Brilho; Superfície;Borda e tamanho da colônia;
Produção e consistência de muco; Absorção de corantes;
Caracterização genética das estirpes
Fingerprinting genético utilizando o espaço intergênico (ITS)
primers fD1 e rD1
METODOLOGIA
Os isolados com padrões diferentes serão considerados como
estirpes diferentes
Cada estirpe será submetida ao sequenciamento completo do 16S
PCR (TAURIAN et al, 2006; XU, 2006)
Condição de PCR
METODOLOGIA
Condição de PCR95°C por 3 min, 30 ciclos (94 °C por 1 min, 54 °C por 45 s e 72°C
por 2 minutos) e alongamento final por 7 min a 72°C
Análise das sequências
Comparação - GenBank
METODOLOGIA
Alinhamento – Mega4
Estirpes não identificadas a nível de espécies serão utilizadas em outras pesquisas com grupos de trabalho mais especializados em taxonomia rizobiana
Experimento em casa de vegetação
Folhas jovens dos acessos de sabiá serão coletadas para estudos
genéticos
Isolamento do DNA genômico
METODOLOGIA
Isolamento do DNA genômico
Genotipagem por marcadores ISSR (Inter Simple Sequence Repeat) Amplificação da região ITS (Espaçador Transcrito Interno) do rDNA
primers ITS1 e ITS4 (WHITE et al., 1990)
Experimento em casa de vegetação
Avaliação do potencial de fixação de N dos acessos de sabiá Vasos de Leonard;
METODOLOGIA
Os cinco acessos de sabiá de cada localidade serão testados com
30 fontes de N;
As cinco estirpes obtidas nas coletas, duas estirpes atualmente
recomendadas, uma estirpe considerada promissora e dois tratamentos não inoculados
Experimento em casa de vegetação
Delineamento em blocos casualizados
Composto por três repetições, por 60 dias
METODOLOGIA
Matéria seca da parte aérea; Matéria seca das raízes;
Matéria seca dos nódulos; Número de nódulos;
Teor de N de toda a planta (método de Kjehdahl); N total
Análise de dados
Análise de variância
METODOLOGIA
Variância e teste de comparação de médias
Análise de estabilidade para os acessos de sabiá, considerando
as fontes de nitrogênio como os diferentes ambientes, através dos
Científicas
Identificar a eventual existência de diferenças entre acessos de
sabiá e estirpes rizobianas quanto à compatibilidade e eficiência na fixação biológica de nitrogênio
PRINCIPAIS CONTRIBUIÇÕES
Tecnológicas
Avaliação inicial da possibilidade de seleção de acessos de
sabiá com maior potencial para fixação biológica de nitrogênio;
Avaliação do potencial de fixação biológica de nitrogênio de
FASE 2009 2010 2011 M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F Disciplinas X X X X X X X X X X Amostragem X X X X X X Isolamento X X X X X X X X
CRONOGRAMA
Isolamento X X X X X X X XCaracterização genotípica dos isolados X X X X X
Experimento de compatibilidade e fixação X X X X X X
Caracterização genotípica dos acessos de sabiá
X X X X X X X X
Análises dos dados X X X X X X
Itens R$ Quantidade Total em R$ Sílica gel Azul 4-8 mm, frasco 500g 17,65 4 70,60
Kit de PCR 130,00 3 390,00
DNA Lader, 100 pbMarcador de ácidosNucleicos, 250ul 298,00 1 298,00
CHEF DNA Ladder, Marcador de ácidos Nucleicos, lambda ladder, 5Kb
623,00 1 623,00
dNTP Mix (25mM, 250uL) 198,38 1 198,38
ORÇAMENTO ESTIMADO
dNTP Mix (25mM, 250uL) 198,38 1 198,38
Ponteiras universal amarela 0 a 1000 UL 15,53 5 pct.c/1000 77,65
Ponteiras universal azul 200 a 1000 UL 28,22 5 pct.c/1000 141,10
Tubos para PCR 500 UL livre de DNAse e RNAse 92,66 Pct.c/1000 96,66
Tubos para PCR 0,2 ml incolor 213,00 cx.c/1000 213,00
Tubo Eppendorf 2,0 ml graduado e autoclavável 34,34 1 pct.c/500 34,34
Syber Green 60,00 1 60,00
Agarose (500 g) 1.200,00 1 1.200,00
Primers 90,00 21 1.890,00
Vasos de Leonard 3,00 500 1.500,00
