New insights into Plant Growth Promoting Rhizobacterium Bacillus thuringiensis RZ2MS9 biology: entomopathogenic activity and molecular interaction with Zea mays L (2019)
- Authors:
- Autor USP: LONGATTO, DANIEL PREZOTTO - ESALQ
- Unidade: ESALQ
- Sigla do Departamento: LGN
- Subjects: BACTÉRIAS ENTOMOPATOGÊNICAS; ESTIMULANTES DE CRESCIMENTO VEGETAL; EXPRESSÃO GÊNICA; GENÉTICA MOLECULAR VEGETAL; INSETICIDAS BIOLÓGICOS; MILHO; PROTEÍNAS
- Language: Inglês
- Abstract: O uso de bioinoculantes nos campos pode aumentar a produtividade final das culturas agrícolas, pela melhoria de uma infinidade de processos nos hospedeiros, incluindo defesa contra pragas e doenças e melhor acesso aos recursos e nutrientes do solo. No entanto, a maioria dos estudos da relação das plantas com microrganismos benéficos se concentrou em bactérias envolvidas na nodulação em Fabaceae, apesar do grande potencial de inoculantes de vida livre. Assim, este trabalho avançou no entendimento da relação positiva entre a Rizobactéria Promotora do Crescimento em Plantas (RPCP) de vida-livre Bacillus sp. RZ2MS9 em uma abordagem multidisciplinar. No primeiro capítulo, fornecemos a primeira descrição do potencial entomopatogênico do RZ2MS9, o que corroborou sua classificação como Bacillus thuringiensis. Resumidamente, as proteínas de cristal inseticida cubóide e esférica RZ2MS9 detectadas induziram taxas de mortalidade em larvas de Diatraea saccharalis, Helicoverpa armigera, Agrotis ipsilon e Anthonomus grandis de forma semelhante ao bioinseticida comercial DiPel (Bacillus thuringiensis serovar kurstaki HD1) em ensaios in vitro. Adicionalmente, uma região com 67% de identidade em relação à proteína Cry1B de Bacillus thuringiensis patogênica para insetos de ordens de Lepidoptera e Coleoptera plasmídeo foi sequenciada a partir de plasmídio de RZ2MS9. No segundo capítulo, foi feita a primeira identificação in silico e perfil transcricional de doze proteínas candidatasefetoras que codificam genes de uma PGPR de vida livre, Bacillus thuringiensis RZ2MS9, durante a interação com o hospedeiro milho em um sistema gnotobiótico. As sequencias codantes dos genes efetores candidatos de RZ2MS9 abrigaram três motivos exclusivos MEME, e tiveram localização subcelular predita pelo LocTree3: citoplasma do hospedeiro (54,5%), apoplasto (27,3%), cloroplasto (9,1%) e retículo endoplasmático (9,1%). Seis genes efetores candidatos de RZ2MS9 foram associados a ilhas genômicas putativas. No geral, 45% dos transcritos de genes efetores candidatos foram expressos 12 e/ou 120 horas após a inoculação (h.a.i.), OGY05372.1 e OGY05572.1 em ambos, corroborando a eficiência do pipeline utilizado e fornecendo alvos para estudos futuros. No terceiro capítulo, a interação benéfica milho-RZ2MS9 foi avaliada considerando o perfil transcricional dos genes do hospedeiro e indicadores de promoção do crescimento das plantas, como matéria seca, açúcares solúveis e clorofila. RZ2MS9 modulou a expressão de diferentes genes do milho nas folhas e raízes, em relação ao controle, favorecendo maior força de dreno nas raízes e crescimento no estádio V2 em plantas cultivadas em casa de vegetação. A repressão da expressão do gene que codifica a ciszeatina-transglicosidase em raízes de plantas bacterizadas sugeriu menor inativação da citocinina zeatina, ligada à produção de clorofila. A expressão de lox, pr1 e de beta-glucosidase bglu60.1 em folhas de plantas bacterianas sugeriu aativação da defesa devido ao reconhecimento do RZ2MS9 pelo hospedeiro. Os transcritos do gene RZ2MS9 miaA, um marcador genético da produção de citocinina microbiana, foram detectados nas folhas e raízes de plântulas de milho bacterizadas. Maior conteúdo de clorofila foi observado em plântulas de milho bacterizadas cultivadas em casa de vegetação, sugerindo interferência microbiana no equilíbrio hormonal do hospedeiro por meio de um mecanismo a ser estudado em que a liberação no hospedeiro de formas conjugadas de hormônios nas raízes e folhas e a produção direta de citocinina pela bactéria podem participar. Os genes de milho estudados com comportamento diferencial durante interação RZ2MS9 podem contribuir para estudos adicionais em outros sistemas de milho-PGPR
- Imprenta:
- Publisher place: Piracicaba
- Date published: 2019
- Data da defesa: 09.12.2019
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ABNT
LONGATTO, Daniel Prezotto. New insights into Plant Growth Promoting Rhizobacterium Bacillus thuringiensis RZ2MS9 biology: entomopathogenic activity and molecular interaction with Zea mays L. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 2019. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-23032020-143407/. Acesso em: 02 jun. 2024. -
APA
Longatto, D. P. (2019). New insights into Plant Growth Promoting Rhizobacterium Bacillus thuringiensis RZ2MS9 biology: entomopathogenic activity and molecular interaction with Zea mays L (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Piracicaba. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-23032020-143407/ -
NLM
Longatto DP. New insights into Plant Growth Promoting Rhizobacterium Bacillus thuringiensis RZ2MS9 biology: entomopathogenic activity and molecular interaction with Zea mays L [Internet]. 2019 ;[citado 2024 jun. 02 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-23032020-143407/ -
Vancouver
Longatto DP. New insights into Plant Growth Promoting Rhizobacterium Bacillus thuringiensis RZ2MS9 biology: entomopathogenic activity and molecular interaction with Zea mays L [Internet]. 2019 ;[citado 2024 jun. 02 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11137/tde-23032020-143407/
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