Descrição: Inoculantes são classificados como qualquer produto que contenha microrganismos com atuação favorável ao crescimento de plantas, onde este deve ser livre de contaminantes, e ausente de qualquer microrganismo que não seja o especificado. É importante, tanto para a indústria como para os produtores, a correta contagem da população bacteriana desses inoculantes uma vez que a produtividade agrícola dependente desta biotecnologia. Os método de quantificação desta população adicionada aos solos e vegetais requer metodologias especializadas e padronizadas, que somente detectarão bactérias que sejam hábeis para multiplicação (viáveis) no meio de cultura sintético e sob condições específicas. O método de plaqueamento é o mais utilizado, porém, tem como inconveniente subestimar a população bacteriana, uma vez que pode haver diferenças nas ordens de magnitude entre o número de células isoladas dos ambientes naturais (que são contabilizáveis por exame microscópico) versus aqueles que podem formar colônias em meios de ágar. O objetivo deste trabalho será avaliar a contagem bacteriana contida em inoculantes a partir de 3 metodologias distintas: contagem de UFCs por plaqueamento, fluorescência e citometria de fluxo afim de padronizar e aumentar a eficiência da contagem microbiana a partir de inoculantes comerciais.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) .
Integrantes: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo – Coordenador / Marise Fonseca dos Santos – Integrante / Adriana Fiorini – Integrante.
Descrição: A diversificação da matriz energética nacional é uma necessidade diante de uma demanda em constante crescimento. Ao contrário dos derivados de petróleo, o biogás pode ser gerado a partir de fontes diversificadas e renováveis de biomassa, como resíduos provenientes de atividades agropecuárias, industriais e urbanas. Também é uma tecnologia capaz de se adaptar a distintas escalas produtivas e a diferentes ambientes geográficos, gerando energia elétrica, térmica ou veicular. Todavia, a quantidade de biogás produzido a partir compostos biológicos depende de diversos fatores abióticos que afetam a microbiota de biodigestão. O objetivo deste trabalho é a caracterização da microbiota de biodigestores e a correlação destas com fatores externos à produção de biogás (manejo animal e temperatura). Serão utilizados dois modelos de biodigestores: biodigestor suíno circular mistura completa (BCMC) e biodigestor bovino vertical rígido (BVR). Amostras de substrato serão coletadas aos 15,65 e 100 dias (suínos) e nos meses de agosto e janeiro (bovinos). Serão aplicadas o sequenciamento massivo de alta processividade de DNA e RNA para a caracterização taxonômica, funcional e estrutural por várias ferramentas bioinformáticas. O modelo experimental será representado por: 2 biodigestores (substrato suíno e gado leiteiro) x 1 posição de coleta (saída) x 5 períodos de avaliação (3 no BCMC e 2 no BVR) x 1 abordagem (DNA total) x 5 repetições. Desta forma, um total de 25 grupos de sequencias deverão ser analisados. As amostras também serão submetidas a análises físico-químicas, bioquímicas e de potencial de produção de biogás..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Integrantes: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo – Integrante / Emanuel Maltempi Sousa – Integrante / Leonardo Magalhães Cruz – Coordenador.
Descrição: Este trabalho tem como objetivos a seleção de genótipos de gramíneas- pastagens responsivos à associação com bactérias endofíticas previamente isoladas e a determinação de protocolo de avaliação in vitro da aplicação de estresse hídrico, com vistas a observar o efeito da inoculação bacteriana em pastagens, visando a seleção de genótipos vegetais e bacterianos para aplicação comercial.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) .
Integrantes: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo – Coordenador / Marise Fonseca dos Santos – Integrante / Aline Snak – Integrante.
Descrição: As bactérias diazotróficas constituem um amplo grupo de microrganismos, que associados às plantas representam um enorme potencial a ser explorado, por contribuírem beneficamente com o crescimento de várias espécies vegetais. Esta interação planta X bactéria e a facilidade de isolamento em meio de cultura permite que esses microrganismos possam ser utilizados como fonte de novos produtos biotecnológicos, os biofertilizantes. Porém, a manutenção da qualidade e capacidade de multiplicação das estirpes bacterianas depende de vários fatores externos como pH, temperatura, presença de agentes osmóticos, contaminantes entre outros e constituem a parte mais importante na formulação de inoculantes para atender a agricultura. Um dos métodos mais bem sucedidos, para a introdução de bactérias no solo são os bioinoculantes/biofertilizantes, que consiste na encapsulação de células bacterianas em matrizes de gel biodegradável ou carreadores que, além de introduzir os microrganismos no solo ainda ajudam a aumentar a taxa de sobrevivência dos mesmos, protegendo-os contra os estresses ambientais. O encapsulamento com alginato de sódio tem sido utilizado para aumentar o tempo de armazenamento de alguns biofertilizantes mas ainda não foi testado com as estirpes bacterianas propostas neste trabalho..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) .
Integrantes: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo – Coordenador / Marise Fonseca dos Santos – Integrante / Sharlini Zago – Integrante / Rubens Munhoz – Integrante.
Número de orientações: 1
Fito químicos em exsudados de variedades de trigo em interação com bactérias promotoras do crescimento vegetal e efeitos morfológicos e de expressão genica.
Descrição: Agricultura moderna demanda por biotecnologias que reduzam custos e que sejam ambientalmente sustentáveis. O uso de biofertilizantes é realidade, mas demandam por estudos já que a resposta é genótipo dependente. É conhecido que exsudatos das raízes interferem na interface raiz-solo, em especial na microbiota. A variedade de compostos influencia a qualidade da microbiota quanto a interação benéfica ou de defesa contra patógenos. Entre os compostos exsudados os flavonoides são parte importante e entre outras funções, estimular ou inibir a expressão de genes nod e causar a quimio-atração de Rhizóbios/Bradirhizobium em direção à raiz de leguminosa. O estudo do mecanismo de interação cereais e pastagens ? não leguminosas) com bactérias depende da compreensão dos efeitos fisiológicos, bioquímicos e morfológicos. Além dos efeitos na produção de flavonoides e genes relacionados. Poucas informações estão disponíveis sobre estes exsudados em poaceae na regulação da associação de bactérias benéficas e na colonização endofítica. Assim este projeto tem como objetivo quantificar e caracterizar flavonoides no sistema trigo (5 cultivares) e bactérias (H. seropedicae e A. brasilense), além de estudar a expressão genica relacionada, os efeitos fisiológicos e a alterações na morfologia vegetal..
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (1) .
Integrantes: Marise Fonseca dos Santos – Coordenador / Eliane Cristina Gruska Vendruscolo – Integrante / Isac George Rosset – Integrante / Fabio Rogério Rosado – Integrante / Katherinne Maria Spercoski – Integrante / Jussara Andreia Lunks – Integrante / Hemilly Karini Resende – Integrante.Financiador(es): Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro.
2015 – Atual
Promoção de tolerância a seca pela bactéria Herbaspirilum seropedicae em genótipos de trigo (Triticum aestivum L.) submetidas ao estresse hídrico
Descrição: O trigo (Triticum aestivum L.) é considerado o principal cereal que compõe a dieta humana de 36% da população mundial. Condições climáticas não apropriadas, como o surgimento de veranicos nas fases de plantio e espigamento têm sido apontados como principais fatores que contribuem para a baixa produção deste cereal no Brasil. Bactérias promotoras do crescimento vegetal (PGPB) são conhecidas por sua capacidade de produzir fitohormônios, fixar nitrogênio (N2) ou através de vários mecanismos que contribuem para o desenvolvimento e crescimento da planta. Destes, a mais relevante e menos estudada é o potencial para diminuir os efeitos de estresse. O objetivo deste trabalho é comparar respostas bioquímicas e fisiológicas de duas cultivares de trigo contrastantes quanto as suas respostas a associação com Herbaspirillum seropedicae SmR1 sob estresse hídricos. Dois genótipos de trigo COODETEC: CD 120 e CD 104 (resposta positiva e negativa à associação, respectivamente) serão estudadas. Sementes serão inoculados com H. seropedicae (106 células por sementes) e outras não serão inoculadas no plantio. Após atingir o Zadoks 1.3-2.1 algumas plantas inoculadas e não-inoculadas com H. seropedicae receberão fertilizante nitrogenado. Para controle algumas plantas não-inoculadas não serão fertilizadas. O estresse hídrico será aplicado no início da fase do espigamento (tempo 0), onde serão analisados os teores relativos de água (TRA), Índice de estabilidade de membrana (IEM), conteúdo de prolina, conteúdo de clorofila e as atividade das enzimas catalase, superóxido dismutase, ascorbato peroxidase e glutationa redutase. Após 8 dias de estresse hídrico, as mesmas análises serão realizadas e as plantas retornarão ao regime hídrico normal. Ao fim ciclo fenológico, parâmetros produtivos serão avaliados, tais como massa de sementes por planta (g), número de perfilhos, número de espigas e massa de 1000 grãos (g). O delineamento experimental será inteiramente ao acaso, com 10 repetições por tratamento. Espera-se obter dados de quais mecanismos enzimáticas e fisiológicos a bactéria Herbaspirillum seropedicae SmR1 contribui para esta poacea à tolerância à seca. Assim propôla como biofertilizante de promoção de crescimento vegetal e tolerância à seca.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (0) / Mestrado profissional: (0) / Doutorado: (1) .
Integrantes: Marise Fonseca dos Santos – Coordenador / Eliane Cristina Gruska Vendruscolo – Integrante / Octavio Luiz Franco – Integrante / Emanuel Maltempi de Souza – Integrante / Adeline Neiverth – Integrante / Vandeir Fracisco Guimarâes – Integrante / Amanda Cristina Kulzer – Integrante / Lorrana Verdi Flores – Integrante.
Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – Auxílio financeiro.Número de orientações: 4
2014 – Atual
Cultivares de trigo (Triticum aestivum L.) com diferentes respostas à associação com bactérias promotoras do crescimento vegetal: análise proteômica e bioquímica
Descrição: Bactérias promotoras do crescimento vegetal (Plant growth promoting bactéria – PGPB) são bactérias capazes de interagir com plantas e promoverem seu desenvolvimento através de inúmeros mecanismos. Estudos conduzidos por nosso grupo de pesquisa mostraram que variedades de trigo brasileira (Triticum aestivum L.) de origem COODETEC apresentaram respostas diferenciadas à associação com a bactéria Herbaspirillum seropedicae SmR1 (H. seropedicae). Destes estudos, duas cultivares foram selecionados como modelo positivo e negativo da interação benéfica planta-bactéria, respectivamente, as cultivares CD 120 e CD 104. O objetivo deste trabalho será identificar as proteínas diferencialmente expressas através da análise diferencial proteômica quando estas cultivares forem submetidas a interação com a bactéria H. seropedicae e ainda análise de mudanças fisiológicas, microbiológicas e bioquímicas em experimentos in vitro. E outro objetivo a ser alcançado será a análise de mudanças fisiológicas, microbiológicas e bioquímicas em experimentos a vaso em casa de vegetação. Nestes experimentos a produtividade destas cultivares de trigo será também obtida. Dados sobre as proteínas envolvidas nas respostas à infecção bacteriana e do metabolismo de mobilização do nitrogênio além de outras alterações promovidas pela associação com a bactéria são esperados.
Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (4) / Especialização: (0) / Mestrado acadêmico: (1) .
Integrantes: Marise Fonseca dos Santos – Coordenador / Eliane Cristina Gruska Vendruscolo – Integrante / Vandeir Fracisco Guimarâes – Integrante / Sarah Romani – Integrante / andressa estevam – Integrante / Camila Gazolla Volpiano – Integrante / Lorrana Udmila Leita da Silva – Integrante / Amanda Cristina Kulzer – Integrante / Fábio de Oliveira Pedrosa – Integrante.
Número de orientações: 4
Estudo dos Padrões Temporais e Espaciais da Colonização da Herbaspirillum seropedicae nas Raízes de Trigo e Brachiaria e Expressão do Gene NIFH:GUSA Durante a Associação
Descrição: Os estudos envolvendo o isolamento, caracterização e identificação de bactérias diazotróficas associativas com gramíneas nesta região são necessários e promissores. As inconstâncias nos resultados da utilização de bactérias diazotróficas endofíticas em poaceas, pela especificidade de interação entre a bactéria, a espécie vegetal, e as condições nutricionais, assim como de fatores abióticos do meio ambiente fazem com que os estudos de performance sejam cruciais para a recomendação e uso em escala comercial dos mesmos Inúmeros trabalhos têm sido realizados buscando o isolamento, caracterização e identificação de bactérias diazotróficas em gramíneas Outros buscam elucidar a interação planta-bactéria , além da demonstração de potenciais aplicações na agricultura e meio ambiente como: controle de doenças e pragas; promoção do crescimento vegetal ; fixação biológica de nitrogênio em plantas; produção de metabólitos de interesse farmacológico e biotecnológico ; vetores para introdução de genes de interesse em plantas e produção de produtos biológicos que reduzam a utilização de fertilizantes na natureza entre outros. A investigação quantitativa e qualitativa da interação bactéria X planta pode contribuir para a melhoria da eficiência de inoculação (GAU et al.,2002) pelo fato de que o estabelecimento das bactérias na planta ser um passo crucial para a efetiva promoção do crescimento vegetal e ainda os mecanismos moleculares de reconhecimento molecular dos sítios de colonização não estarem completamente compreendidos.Diante do exposto, o estudo dos padrões temporais e espaciais da colonização de bactérias especificamente, a Herbaspirilum seropedicae nas raízes de trigo e brachiaria e expressão do gene nifh:gusa durante a associação serão fundamentais para a elucidação de como se dá esta interação.
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) .
Integrantes: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo – Coordenador / Marise Fonseca dos Santos – Integrante / Adriana Fiorini – Integrante / Jothson Gustavo Ribeiro – Integrante.
2013 – 2015
Avaliação do Efeito Antioxidante da Bactéria Herbaspirilum seropedicae Associada a Genótipos de Trigo (Triticum aestivum L.) Submetidas ao Estresse Hídrico
Descrição: As bactérias diazotróficas são conhecidas como promotoras de crescimento vegetal, produzindo fitohormônios, fixando nitrogênio (N2) ou devido a outros mecanismos que contribuam para o desenvolvimento e crescimento da planta. O objetivo deste trabalho é comparar respostas bioquímicas e moleculares de duas cultivares de trigo COODETEC contrastantes quanto as suas respostas a associação com Herbaspirillum seropedicae SMR1 em diferentes regimes hídricos: com e sem estresse hídrico. Serão avaliados dois genótipos de trigo Coodetec: CD 120(resposta positiva de associação) e CD 104 (resposta positiva e negativa à associação, respectivamente) inoculados com 106 células de H. seropedicae. Serão analisados os teores relativos de água (TRA), Índice de estabilidade de membrana ( IEM), conteúdo de prolina, concentração e atividade das enzimas catalase, superóxido dismutase, ascorbato peroxidase e glutationa redutase e análises moleculares da expressão dos genes referentes a estas enzimas pelo técnica do RT-PCR.O estresse hídrico será aplicado no início da fase do espigamento e também serão avaliados parâmetros produtivos. O delineamento experimental será inteiramente ao acaso, com 10 repetições por tratamento em esquema fatorial 2 x 4 x 2, totalizando 16 tratamentos..
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (3) / Mestrado acadêmico: (1) .
Integrantes: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo – Coordenador / Emanuel Maltempi de Sousa – Integrante / Vandeir Francisco Guimarães – Integrante / Antonio Carlos Torres Costa – Integrante / Francisco de Assis Franco – Integrante / Flávia Bordignon Hendges – Integrante / Julia Liebl – Integrante / Cassia Rosana Rambo – Integrante / Leidilaine Peixer Alcassa – Integrante.
Número de orientações: 1
Estudo da diversidade populacional de bactérias diazotróficas para a promoção do crescimento vegetal e produção de reguladores de crescimento em trigo (Triticum aestivum ) na região oeste do Paraná
Descrição: As bactérias diazotróficas constituem um amplo grupo de microrganismos, que associados as plantas representam um enorme potencial a ser explorado, por contribuírem beneficamente com o crescimento de várias espécies vegetais. Esta interação planta bactéria e a facilidade de isolamento em meio de cultura permite que esses microrganismos possam ser utilizados como fonte de novos produtos biotecnológicos. Neste contexto, o objetivo do presente projeto será isolar e identificar bactérias diazotróficas de plantas de trigo e milho em três áreas de mata na Região Oeste do Paraná, através de análises bioquímicas (capacidade de solubilização de fosfato, produção de ácido indol acético e da atividade enzimática da nitrogenase via redução de acetileno), moleculares (amplificação genes 16 S e Nif H e seqüenciamento), ensaio de adesão e avaliação de alguns isolados em casa de vegetação em diferentes estádios fenológicos da cultura do trigo. A metodologia de isolamento será de acordo com Döbereiner, Baldani e Baldani (1995), utilizando-se 7 meios de cultura diferentes (DIGS, NFb, JNFb, LG, LGD, LGI e LGI-P). A avaliação de solubilização de fosfato do isolados será através do meio de cultura NBRIP sólido (NAUTIYAL et al., 2000). A avaliação da capacidade de produzir AIA dos isolados será determinada de acordo com a metodologia de Yim et al. (2009). A atividade enzimática da nitrogenase via redução de acetileno (ARA) será determinada pelo método de redução do acetileno a etileno (DILWORTH, 1966; SCHOLLHORN; BURRIS, 1967). As analises moleculares serão de acordo com a metodologia de Pedrinho (2009) e Brusamarello (2007). O ensaio de adesão será in vitro, e o experimento em casa de vegetação com o isolamento e contagem de células bacterianas durante os estágios fenológicos da cultura do trigo, conforme metodologia de Romeiro (2001). Com este projeto espera-se identificar bactérias que tenham potencial agrícola e/ou biotecnológico.
Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa.
Alunos envolvidos: Graduação: (2) .
Integrantes: Eliane Cristina Gruszka Vendruscolo – Coordenador / Marise Fonseca dos Santos – Integrante / Emanuel Maltempi de Sousa – Integrante / Antonio Carlos Torres – Integrante / Vandeir Francisco Guimaraes – Integrante.
