Genômica e diversidade de Rhizobium Tropici, uma espécie tropical microssimbionte do feijoeiro Phaseolus Vulgaris L

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

O Brasil é o maior produtor e consumidor mundial de feijão (Phaseolus vulgaris L.). O rendimento médio nacional é bastante baixo, devido, principalmente, ao baixo nível de tecnologia empregado na cultura, ao cultivo em solos de baixa fertilidade, especialmente pobres em N. Conseqüentemente, o suprimento adequado de N pela simbiose com bactérias diazotróficas, representa uma alternativa para aumentar os rendimentos nacionais a um baixo custo, contudo, problemas relacionados à nodulação e fixação do N2 com as estirpes nativas dos solos são relatados com freqüência. Neste trabalho foram conduzidos dois estudos, sendo que no primeiro foi realizada à caracterização de diversidade genética, pela avaliação de genes simbióticos e não simbióticos, de estirpes de Rhizobium tropici, com alta capacidade de fixação do N2 em condições tropicais e isoladas de quatro regiões brasileiras. A técnica de PCR-RFLP dos genes ribossomais 16S e 23S e a análise do seqüenciamento do gene 16S rRNA permitiram a identificação de dois grupos, um relacionado às estirpes de R. tropici tipo A e outro às de R. tropici tipo B. A diversidade dos genes ribossomais foi elevada, indicando que as estirpes do tipo A podem representar uma nova espécie. Além disso, foi constatada diversidade genética intraespecífica elevada, pela análise por rep-PCR com os -primers" BOX, ERIC e REP. Contudo, na análise de PCR-RFLP dos genes simbióticos, nifH e nodC, todas as estirpes de R. tropici apresentaram uma única combinação de perfis, o que pode refletir uma estratégia evolucionária dessas estirpes para a maximização da fixação de N2. No segundo estudo foi realizado o seqüenciamento e a bioprospecção parcial de genes da estirpe PRF 81 (=SEMIA 4080) de R. tropici, altamente eficiente no processo de fixação do N2 e recomendada para o uso de inoculantes comerciais no Brasil. O genoma dessa estirpe foi estimado em 7,85 Mb, pela técnica de eletroforese em campo pulsado (PFGE). Foram obtidas 2192 CDSs, sendo classificadas como válidas (1255), hipotéticas conservadas (668) ou hipotéticas (269). A estratégia de panorama genômico, para a obtenção de genoma parcial, mostrou-se viável e eficiente, uma vez que foram identificados genes putativos na maioria das classes funcionais dos bancos de dados KEGG e COG. Foram identificados genes do metabolismo de aminoácidos, carboidratos e lipídeos, bem como relacionados à biodegradação, quimiotaxia e, provavelmente, a mecanismos de infecção, com ênfase em genes relacionados aos sistemas de secreção dos tipos II e III. Além disso, foram identificados genes relacionados à capacidade competitiva, saprofítica e ao processo de fixação biológica do N2. A estratégia de panorama genômico utilizada na estirpe PRF 81 indicou um mosaico de similaridade com diversos outros rizóbios. Além disso, foram identificados alguns genes promissores para manipulações futuras visando obter incrementos no processo de fixação biológica do N2, não só com o feijoeiro, como em outras leguminosas.

ASSUNTO(S)

nitrogênio - fixação rizobium rizóbio plant genetics feijão phaseolus vulgaris genética vegetal phaseolus vulgaris rizobium plant genetics

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