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Avaliação de processos de remoção e de inativação de Giardia spp., Cryptosporidium spp. e microrganismos indicadores em águas negras previamente tratadas sequencialmente por Reator UASB, fotobiorreator e flotação

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Luiz Antonio Daniel
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Tratamentos de Águas de Abastecimento e Residuárias
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:15/04594-8
Vigência: 01 de junho de 2015 - 31 de julho de 2017
Convênio/Acordo de cooperação com a FAPESP: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Assunto(s):Desinfecção da águaTratamento de águas residuáriasCryptosporidiumGiardia
Resumo
Com o objetivo de se reduzir o consumo de água potável e, quando da aplicação de tecnologias apropriadas, poder não só gerar a bioenergia, mas também produtos valiosos, tais como nutrientes (N, P e K), muitos pesquisadores defendem uma mudança de paradigma, a fim de melhorar o desempenho dos sistemas de tratamento de águas residuárias (água, matéria orgânica e nutriente) que não devem ser consideradas como poluente, mas sim, recursos a serem reaproveitados. Este novo conceito de saneamento demonstra que separar na fonte as águas negras e cinzas dos outros tipos de efluente pode facilitar a recuperação dos nutrientes contidos nos mesmo, pois, ao separar e tratar os diferentes efluentes de acordo com as suas características químicas pode-se tratá-los de forma mais eficiente. A água negra contém aproximadamente a metade da carga de matéria orgânica do esgoto doméstico, e pode ser recolhida com uma pequena quantidade de água usando, por exemplo, vasos sanitários a vácuo. A água negra também contém a maior parte dos microrganismos patogênicos, hormônios e resíduos farmacêuticos. O tratamento anaeróbio é considerado como a principal tecnologia para a recuperação de energia e nutrientes da água negra, porque gera metano a partir da matéria orgânica pela ação do consórcio de microrganismos anaeróbios, enquanto produz baixas quantidades de lodo. Os nutrientes são em maioria solubilizados e podem ser recuperados com processos físico-químicos, tais como precipitação, ou remoção biológica, por exemplo, a fixação de nitrogênio e de fósforo por microalgas em fotobiorreator através de reações fotossintéticas. No entanto, os processos de tratamento de esgoto, sejam para remoção de carbono, nitrogênio e fósforo, pouco contribuem para a remoção e ou inativação de microrganismos e parasitos patogênicos, devido às condições favoráveis em mantê-los infecciosos. Os processos de desinfecção normalmente utilizados incluem radiação ultravioleta (UV), cloro, ozônio, ácido peracético, dióxido de cloro e os processos combinados UV-H2O2, UV-ozônio e ozônio-H2O2. No entanto, a eficiência desses métodos de desinfecção está relacionada à qualidade da água ou do esgoto tratado principalmente em relação ao consumo do desinfetante causado pela matéria orgânica e a proteção dos microrganismos patogênicos pelos sólidos suspensos totais. Os processos de tratamento de esgoto podem ser combinados para aumentar a eficiência de remoção de matéria orgânica e de sólidos em suspensão. Na pesquisa ora proposta, está prevista a combinação de processo anaeróbio seguido de fotobiorreator para remoção de nitrogênio e fósforo e a remoção de sólidos por flotação por ar dissolvido e também misturado a ozônio (ozônio-flotação) e desinfecção do efluente final. Deste modo, buscam-se avaliar a remoção e inativação de microrganismos indicadores, cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp., analisar os efeitos dos desinfetantes individuais (cloro, ozônio, e radiação ultravioleta) e sequenciais (cloro-radiação ultravioleta, ozônio-radiação ultravioleta, ozônio-peróxido de hidrogênio e ozônio-cloro) nos microrganismos indicadores e nos cistos de Giardia spp. e oocistos de Cryptosporidium spp., comparar a resistência destes aos desinfetantes e verificar a ocorrência de sinergismo na desinfecção sequencial. (AU)

Análise do microbioma do Rio Amazonas e seus afluentes: biogeografia e sua contribuição na fixação do N2

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Embrapa Meio-Ambiente. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). Jaguariúna, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Itamar Soares de Melo
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo:14/26131-7
Vigência: 01 de maio de 2015 - 30 de abril de 2017
Convênio/Acordo de cooperação com a FAPESP: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Assunto(s):Oceano AtlânticoSequestro de carbonoCianobactérias
Resumo
A bacia do rio Amazonas é a maior bacia hidrográfica do mundo, compreendendo aproximadamente 40% da área total da América do Sul. O rio Amazonas é de longe o maior rio do mundo em termos de descarga volumétrica, possui uma extensão de 6.280 km, numa área de influência de aproximadamente 7.000 km2 e escoamento de quase 15% do total de todos os rios do mundo juntos. A água doce descarregada por este rio é transportada por centenas e milhares de quilômetros de distância da costa brasileira pelo Oceano Atlântico. Consequentemente o Rio Amazonas leva grandes quantidades de nutrientes para o oceano, como o ferro, o fósforo e o silício, aumentando a produção primária e o sequestro de carbono por meio de seu transporte para fundo do Oceano Atlântico. No entanto, a produção primária não sofre limitação devido à disponibilidade de nitrogênio fornecido pela fixação biológica de nitrogênio mediado principalmente pela ação das cianobactérias. Sendo assim, os objetivos deste estudo são caracterizar e quantificar a comunidade diazotróficas presente no rio Amazonas e seus afluentes (Rio Negro e Solimões), com ênfase especial na comunidade de cianobactérias. Este esforço proporcionará uma primeira evidência das características estruturais e funcionais da comunidade microbiana do rio Amazonas e seus principais tributários com foco em comunidades fixadores de nitrogênio. A investigação das comunidades bacteriana e diazotrófica presentes nas amostras de água será realizada por meio do sequenciamento massivo, enquanto que a abundância dessas comunidades será realizada por meio da quantificação por PCR quantitativa. Em ambas abordagens os genes alvos que codificam para o RNAr 16S e nifH serão investigados a partir do DNA metagenômico. Ainda, estimativa da atividade da nitrogenase será investigada pela técnica de redução de acetileno nas amostras ambientais de água e o isolamento de linhagens de cianobactérias será efetuado usando meios de cultura específicos para esse grupo de micro-organismos. (AU)

Rotação de culturas, adubação verde e nitrogenada sobre os componentes de produção e produtividade do trigo em sistema plantio direto

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Orivaldo Arf
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:15/03466-6
Vigência: 01 de maio de 2015 - 30 de abril de 2016
Assunto(s):Azospirillum brasilensePlantio diretoCereaisRotação de culturasFixação de nitrogênio
Resumo
Os cereais são os alimentos mais produzidos no planeta, fazem parte do hábito alimentar de diversos povos devido a sua facilidade de manutenção e conservação, são os principais fornecedores de caloria ao ser humano e dentre os mais conhecidos se encontra o trigo (Triticum spp.), o segundo maior cereal produzido. A triticultura tem ampliado sua área no Brasil, ocupando atualmente o Cerrado graças ao avanço tecnológico e à adoção de princípios da agricultura conservacionista e de manejo de cultura, que visam aumentar a produtividade de alimentos de qualidade. Com isso, o objetivo do trabalho será estudar o efeito das coberturas vegetais em consórcio no desenvolvimento e produtividade do trigo cultivado em rotação e adubado com diferentes doses de nitrogênio em cobertura em sistema plantio direto. O delineamento estatístico será o de blocos ao acaso e serão constituídos pela combinação do efeito dos restos culturais de Milho exclusivo e outras culturas (Milho exclusivo; Milho + Crotalaria spectabilis; Milho + guandu; Milho + feijão de porco; Milho + Urochloa riziziensis) com diferentes doses de nitrogênio em cobertura (0, 40, 80 e 120 kg ha-1), com 4 repetições. O trabalho será desenvolvido em área experimental da Fazenda de Ensino e Pesquisa pertencente à Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - UNESP, localizada no município de Selvíria - MS. O solo do local sendo do tipo Latossolo Vermelho-Escuro Distrófico argiloso, originalmente sob vegetação de cerrado. Durante o desenvolvimento do projeto serão realizadas as seguintes avaliações: matéria seca das plantas, altura das plantas, teor de N nas folhas, grau de acamamento, número de grãos por espigas, produtividade de grãos, massa de 1000 grãos e massa hectolítrica. (AU)

Coinoculação com Bradyrhizobium e Azospirillum na cultura da soja

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:José Laércio Favarin
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:15/04247-6
Vigência: 01 de maio de 2015 - 31 de dezembro de 2015
Assunto(s):Azospirillum
Resumo
Uma técnica que começa a ser explorada na cultura da soja [Glycine max (L.) Merrill] é a inoculação de bactérias do gênero Azospirillum com as do gênero Bradyrhizobium, a qual é feita a fim de obter benefícios múltiplos, superiores àqueles alcançados somente pela inoculação da semente com Bradyrhizobium. Entre os benefícios estariam o maior crescimento radicular da cultura, e/ou o estímulo a nodulação e fixação biológica de nitrogênio do Bradyrhizobium. O objetivo desse trabalho é melhorar a compreensão sobre a ação da coinoculação na fixação biológica de nitrogênio, crescimento radicular e absorção do nutriente presente no solo. O experimento será conduzido em casa de vegetação em Piracicaba - SP. Neste estudo serão semeadas plantas de soja em vasos de 25 dm-3, preenchidos com solo. O delineamento experimental será em blocos ao acaso, com cinco repetições. Os tratamentos serão: T1: sem inoculação (NI); T2: inoculação com Bradyrhizobium (100 mL 50 kg-1 de sementes); T3: inoculação com Bradyrhizobium + Azospirillum 2,5 x 105 células semente-1; T4: inoculação com Bradyrhizobium + Azospirillum 5,0 x 105 células semente-1; T5: inoculação apenas com Azospirillum 2,5 x 105 células semente-1; T6: inoculação apenas com Azospirillum 5,0 x 105 células semente-1. Em todos os tratamentos será adicionado uma pequena quantidade de 15N aos vasos (10 kg ha-1), a fim de simular o N mineral do solo. Serão avaliados os parâmetros de crescimento radicular e volume de solo explorado com o auxílio do software Winrhizo; absorção do N mineral presente no solo, com o auxílio da técnica isotópica do marcador 15N; a FBN das bactérias do gênero Bradyrhizobium através do método dos ureídeos e teores e a extração de N nas raízes e parte aérea. Com a realização desse trabalho de pesquisa saberemos se realmente existe uma maior exploração do solo e/ou a potencialização da FBN quando aplicada a tecnologia de coinoculacao; além de possibilitar o entendimento do quanto esses dois processos são afetados pela presença de bactérias do gênero Azospirillum. (AU)

Caracterização limnológica de pisciculturas em tanques-rede com ocorrência de mexilhão dourado, no reservatório canoas II, Rio Paranapanema, SP/PR

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Departamento de Descentralização do Desenvolvimento (APTA Regional). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Daercy Maria Monteiro de Rezende Ayroza
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca - Aquicultura
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
Processo:14/27283-5
Vigência: 01 de fevereiro de 2015 - 31 de janeiro de 2016
Assunto(s):Tanques-redeLimnologiaPisciculturaLimnoperna fortunei
Resumo
Nas pisciculturas em tanques-rede o mexilhão dourado, Liminoperna fortunei, tem promovido impactos ambientais e econômicos. Nestas áreas o molusco encontra substrato para sua fixação e, provavelmente, disponibilidade de alimentos decorrente da carga orgânica liberada. O projeto "Padrões ambientais associados ao desenvolvimento do mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, em áreas com piscicultura emtanques-rede" busca fornecer informações que sirvam de subsídio à prevenção, controle e mitigação dos impactos negativos desta infestação. O presente plano refere-se às atividades deste projeto relacionadas àcaracterização ambiental, por meio da avaliação de variáveis limnológicas da água (transparência,temperatura, pH, condutividade, oxigênio dissolvido, turbidez, nitrogênio total, amônia, fósforo total,ortofosfato, clorofila a, sólidos totais em suspensão, cálcio, alcalinidade e dureza) e do sedimento (pH,carbono orgânico total, fósforo e nitrogênio totais). A pesquisa será conduzida durante o período de 2 anos, em áreas com e sem piscicultura do reservatório Canoas II, rio Paranapanema, SP/PR. Serão realizadasmedições em campo e coletas de amostras de água.. No laboratório do Polo do Médio Paranapanema asamostras serão filtradas e será realizada a análise da alcalinidade. Alíquotas da amostra bruta e da fraçãodissolvida serão preservadas por refrigeração e encaminhadas para na Unidade Laboratorial de Referênciaem Limnologia do Instituto de Pesca, em São Paulo, para as demais determinações. No período seco echuvoso dos dois anos do estudo serão coletadas amostras de sedimento, as quais serão encaminhadas paralaboratório terceirizado. Os resultados serão tabulados para a elaboração de gráficos e aplicação de análises estatísticas, visando à identificação de padrões ambientais associados ao desenvolvimento do L. fortunei. (AU)

Seleção de bactérias com habilidades para promoção de crescimento de plantas

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Everlon Cid Rigobelo
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:14/18313-8
Vigência: 01 de fevereiro de 2015 - 31 de janeiro de 2017
Assunto(s):Microbiologia do soloBactériasCrescimento vegetal
Resumo
As interações entre plantas e microrganismos do solo possui um profundo efeito sobre a saúde das culturas, produção e qualidade do solo. Através da liberação de seletivos exsudatos e lixiviados das plantas, as comunidades microbianas do solo são ativadas e sustentadas. Em contrapartida, os microrganismos do solo possuem habilidades para sintetizarem uma enorme variedade de metabólitos secundários que podem ter uma influência positiva sobre o crescimento das plantas, melhorando a disponibilidade de minerais e nutrientes, melhorando a fixação de nitrogênio, diminuindo a susceptibilidade da planta ao frio, melhorando a saúde da planta através do biocontrole de fitopatógenos, induzindo uma resistência sistêmica da planta a doenças, facilitando assim, o estabelecimento da planta, seu crescimento e desenvolvimento com possíveis ganhos de produtividade e diminuição do custo de produção. O presente projeto tem como objetivos isolar e identificar bactérias de solo com características que promovam o crescimento de plantas denominadas como bactérias promotoras de crescimento de plantas isoladas de três sistemas de cultivo em plantio direto. Após o isolamento e identificação dessas bactérias as habilidades para solubilização de fósforo, atividade de nitrogenase, síntese de ácido indol acético e atividade antifúngica serão avaliadas para cada isolado. Os isolados bacterianos que apresentarem um maior número de habilidades comprovadas serão avaliados quanto ao seu potencial para promoção de crescimento de plantas nas culturas de soja, milho e feijão em condições de casa de vegetação. (AU)

Avaliação residual da transferência do nitrogênio no cultivo intercarlar do tomateiro com fabáceas adubos verdes em sistema de plantio direito sobre palha de milho(Ano II)

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Departamento de Descentralização do Desenvolvimento (APTA Regional). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Edmilson Jose Ambrosano
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:14/22602-5
Vigência: 01 de dezembro de 2014 - 31 de julho de 2015
Assunto(s):Adubo verde
Resumo
Trata-se da continuação do processo 2011/05648-3 "Transferência do nitrogênio no cultivo intercarlar do tomateiro com fabáceas adubos verdes em sistema de plantio direito sobre palha de milho", onde estava previsto o estudo do primeiro ciclo do tomate cereja transplantado direto sobre a palha do milho verde produzido no ano anterior. O objetivo do pedido dessa bolsa é para o estudo do segundo ano de condução do experimento, no mesmo local. Com a prática da adubação verde, é possível incorporação ao solo do nutriente nitrogênio (N), efetuado através da fixação biológica. A cobertura vegetal representa a essência do Sistema de Plantio Direto (SPD), pois tem efeito na interceptação das gotas de chuva, reduz a velocidade de escorrimento das enxurradas, melhora ou mantém a capacidade de infiltração de água, protege o solo da radiação solar, favorece o desenvolvimento de microrganismos e ajuda no controle de plantas daninhas. Nos estudos dos diversos processos da dinâmica de nutrientes e da matéria orgânica do solo, os métodos baseados no emprego de isótopos são de grande importância e levam a resultados que contribuem de forma significativa para o aumento da produção mundial de alimentos. Os principais elementos de interesse nos estudos de dinâmica da matéria orgânica são o Carbono (C) e o Nitrogênio (N), e apresentam ao menos um isótopo que pode ser utilizado como traçador para os estudos dos elementos no sistema solo-planta. A utilização, recuperação ou aproveitamento do N pelas plantas pode ser determinado com sucesso pelo método isotópico, medindo-see a abundância de 15N. A técnica de variação da abundância natural de 13C é empregada com sucesso na determinação das taxas de decomposição somente quando existe uma variação de cobertura vegetal de plantas C3 (adubos verdes) para C4 (milho) ou de C4 (milho) para C3 (adubos verdes), o que ocorre no presente projeto, sendo uma metodologia bastante simples de ser empregada. No processo de seleção de cultivares de tomate, o tomate cereja apresenta boa produtividade, sendo uma opção para agricultores que pretendem produzir com baixo uso de insumos. Neste contexto, este projeto tem como objetivo geral analisar a transferência do nitrogênio em um sistema agroecológico de cultivo intercalar de tomate cereja com fabáceas adubos verdes em plantio direto sobre palha de milho, colhido verde, e avaliar a taxa de degradação da palha resultante desse sistema. Para tanto, o milho será produzido para formação de palhada para o plantio direto do tomate cereja. O delineamento experimental a ser utilizado será o de blocos casualizados com oito tratamentos e cinco repetições. Os tratamentos serão os adubos verdes em cultivo intercalar ao tomateiro, sendo eles: feijão de porco (Canavalia ensiformis), crotalária júncea (Crotalaria juncea L.), mucuna anã (Mucuna deeringiana), feijão mungo (Vigna radiata (L.) Wilczek), tremoço branco (Lupinus albus L.) e feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp). Além de duas testemunhas, uma sem a palha de milho e outra com a palha de milho. Serão realizadas avaliações das características químicas do solo, produtividade de matéria seca, acúmulo de nutrientes, relação C/N e N dos adubos verdes. O tomateiro será avaliado pela produtividade de frutos; quantidade e aproveitamento do N proveniente dos adubos verdes recuperado do sistema solo-planta e a quantidade de N no tomateiro. O processo 2011/05648-3 previa avaliação de um ciclo de tomate cereja, com a prorrogação do projeto para o segundo ciclo do tomate cereja esta se solicitando essa bolsa para preparo das amostras de solo e planta para as analises de nutrientes e isotópicas. Será obrigações do bolsista também, acompanhar as planilhas de dados, confeccionar quadros e tabelas para analise estatística e confecção de resumos e trabalhos científicos. (AU)

Padrões ambientais associados ao desenvolvimento do mexilhão dourado, Limnoperna fortunei, em áreas com piscicultura em tanques-rede

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Departamento de Descentralização do Desenvolvimento (APTA Regional). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). Campinas, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Daercy Maria Monteiro de Rezende Ayroza
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca - Aquicultura
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:14/12553-7
Vigência: 01 de novembro de 2014 - 31 de outubro de 2016
Assunto(s):LimnologiaPisciculturaIsótopos estáveisTanques-rede
Resumo
A infestação do mexilhão dourado, Liminoperna fortunei, nas pisciculturas em tanques-rede tem promovido impactos ambientais e econômicos. Nestas áreas o molusco encontra substrato para sua fixação e, provavelmente, disponibilidade de alimentos decorrente da carga orgânica liberada. Objetiva-se neste projeto identificar padrões ambientais associados ao desenvolvimento do mexilhão dourado em áreas com e sem piscicultura do reservatório Canoas II, Rio Paranapanema, SP/PR. Realizar-se-ão estudos, pelo período de 2 anos, nos quais variáveis limnológicas da água (transparência, temperatura, pH, condutividade, oxigênio dissolvido, turbidez, nitrogênio total, amônia, fósforo total, ortofosfato, clorofila a, sólidos totais em suspensão, cálcio, alcalinidade e dureza) e do sedimento (pH, carbono orgânico total, fósforo e nitrogênio totais), taxas de sedimentação do material em suspensão e do fósforo total e comunidade fitoplanctônica serão avaliadas e associadas ao desenvolvimento do mexilhão dourado (características biológicas, crescimento e atividade reprodutiva). A partir dos resultados serão recomendadas ações de manejo para prevenção e controle desta espécie. Também, será estimado o impacto econômico desta bioinvasão. Complementarmente, o L. fortunei será investigado como bioindicador da dispersão dos resíduos da piscicultura, por meio dos isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Esta pesquisa alinha-se aos propósitos do governo federal de aumento da produção de peixes e da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA, SAA/SP), de atendimento às demandas regionais e ampliação da linha de pesquisa em limnologia. (AU)

Abundância e diversidade de pico e nanofitoplâncton no sudoeste Atlântico ao largo da costa brasileira

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto Oceanográfico (IO). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Frederico Pereira Brandini
Supervisor no exterior: Daniel Vaulot
Local de pesquisa: Station Biologique de Roscoff (França)
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Biológica
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo:14/15242-2
Vigência: 30 de outubro de 2014 - 29 de abril de 2015
Assunto(s):Ecologia microbianaSequenciamento de nova geração
Resumo
Apesar de serem importantes produtores primários, a diversidade pico e nanoeucariótica do fitoplâncton marinho ainda representa uma lacuna nos dados oceanográficos globais. O acesso a esses dados por meio de sequenciamento é complicado devido à presença maciça de seqüências relacionadas a organismos heterotróficos (MARIE et al., 2010). Para superar essa limitação metodológica, foi desenvolvido um protocolo para seqüenciamento de células autotróficas previamente selecionadas por sua pigmentação (fluorescência) e tamanho, com a ajuda da triagem de células por citometria de fluxo (BALZANO et al, 2012;. MARIE et al, 2010;. SHI et al., 2009).Este projeto pioneiro irá acessar a diversidade genética de pico e nanofitoeucariotos usando uma nova abordagem que combina a seleção de células por citometria de fluxo e o sequenciamento de nova geração (NGS) de três genes selecionados: 18S rRNA nuclear, 16S rRNA plastidial e nifH, um gene envolvido na fixação de nitrogênio. Os dados obtidos serão de alto impacto e interesse. Primeiro, pela inovação da abordagem aplicada em estudos oceanográficos e, segundo, devido ao fato de que a plataforma continental ao largo do Brasil tem características únicas que irão trazer descobertas interessantes sobre a diversidade e estrutura do pico / nanoplâncton nos oceanos.Nossos resultados preliminares são provenientes de uma biblioteca gênica realizada a partir de células selecionadas de amostras de água fixadas, coletadas em outubro de 2013. Fomos capazes de amplificar com sucesso os genes apresentados acima. As seqüências recuperadas estão fortemente relacionadas com o grupo das Haptofíceas, especificamente ao hospedeiro recentemente descoberto da UCYN-A, uma cianobactéria fixadora de nitrogênio.Esta pesquisa é totalmente integrado ao projeto de doutorado "Estrutura de Comunidades diazotróficas na costa brasileira e zona oceânica adjacente", FAPESP 2012/04800-9, uma vez que lida diretamente com os organismos fixadores de nitrogênio, assim como com a comunidade microbiana do Sudoeste Atlântico, ao largo da costa brasileira. Nossos objetivos são: i) determinar a diversidade de cianobactérias fixadoras de nitrogênio nas amostras; ii) estimar a diversidade e a composição do picofitoplâncton nas águas tropicais do sudoeste do Oceano Atlântico com a técnica metabarcoding (NGS), incluindo a diversidade de hospedeiros (picofitoplâncton) de cianobactérias fixadoras de nitrogênio; iii) estabelecer a relação entre hospedeiros e simbiontes.As amostras foram coletadas a bordo do Noc. "Alpha Crucis", entre 31/10/2013 e 23/11/2013. Simultaneamente, foram obtidos dados de fluorescência, salinidade e temperatura, com um CTD SeaBird®. A área de estudo situa-se entre Lat 23°11'635"S - 30°52.735"S e Long 39°22.610"W - 49°09.62"W, até a isóbata de 3.510 metros. As amostras foram divididas em criotubos de acordo com seu uso: abundância celular por citômetria de fluxo, preservados com 0,1% de glutaraldeído, cultura e seleção de células, preservados com 5 e 10% de DMSO, respectivamente. Quanto aos esforços de cultivo, até agora obtivemos quatro cepas de Synechococcus que estarão sujeitas à caracterização posterior.Devido ao fato de que os dados de citometria de fluxo não fornecem informações sobre a composição taxonômica do fitoplâncton, optamos por selecionar células pico e nanoeucarióticas através do Cell Sorting (Shi et al., 2009), a fim de analisá-las por metabarcoding da região V4 do 18S rRNA, 16S rRNA plastidial e do gene nifH.O processamento das seqüências metabarcodes será realizada na Station Biologique de Roscoff, onde há uma rotina necessária de métodos de bioinformática, incluindo agrupamento (pelo método SWARM, MAHÉ et al, 2014) e anotação taxonômica das seqüências BLAST contra o banco de dados de 18S rRNA PR2 (GUILLOU et al. 2013). Esta informação semi-quantitativa sobre a distribuição dos diferentes grupos de microalgas serão interpretadas à luz dos metadados adquiridos durante os cruzeiros. (AU)

Nutrição da soja com níquel e redistribuição do nitrogênio na senescência

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:José Laércio Favarin
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:14/13729-1
Vigência: 01 de outubro de 2014 - 30 de setembro de 2015
Assunto(s):NíquelArgininaUreiaUrease
Resumo
O nitrogênio (N) é o nutriente requerido em maior quantidade pela soja devido ao alto teor de proteína nas sementes. Essa demanda é atendida principalmente por fixação biológica de N nos nódulos, mas também por absorção radicular de N do solo. Durante o período de enchimento de grãos, a redistribuição interna da planta contribui com parte da demanda. O processo de redistribuição fornece metade do N contido nos grãos. Nesse processo, o N armazenado nos tecidos vegetativos na forma de arginina sofre degradação e libera ureia. O N proveniente da ureia precisa sofrer ação da enzima urease para ser assimilado, o que leva a liberação CO2 e amônia, a qual é posteriormente incorporada aos grãos. O níquel (Ni) é o micronutriente responsável pela ativação da enzima urease. Há alteração no metabolismo do N com a aplicação de Ni. Espera-se que o fornecimento de Ni torne maior a atividade da urease, aumentando o catabolismo da ureia, que consequentemente aceleraria o processo de redistribuição da planta. Isso contribuiria para melhor enchimento de grãos e aumento da eficiência de uso de N. Desse modo, torna-se necessário melhor entendimento da interação de Ni com o metabolismo do N e o processo de senescência na soja. Com esta pesquisa pretende-se compreender se o fornecimento de Ni à soja acelera a redistribuição de N durante o enchimento de grãos, contribuindo para a eficiência do uso de N. Serão caracterizadas as respostas fisiológicas e bioquímicas da planta, além de estabelecer se é recomendável a aplicação de Ni na cultura da soja. (AU)

Avaliação química, bioquímica e proteogenômica do processo de compostagem na Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP)

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto Nacional de Farmacologia (INFAR). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Luiz Juliano Neto
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo:14/07037-0
Vigência: 01 de outubro de 2014 - 30 de setembro de 2016
Assunto(s):CompostagemProteínasNitrogênioPeptídeo hidrolases
Resumo
Novas alternativas para o descarte dos resíduos orgânicos gerados por nossa sociedade são sempre necessárias, a Fundação Parque Zoológico de São Paulo (FPZSP) utiliza os resíduos orgânicos gerados diariamente no parque para produção de compostagem, que posteriormente é utilizada nas dependências do ZOO e também na Unidade de Produção Rural (UPR) onde é obtido grande parte dos alimentos consumidos pelos animais. A compostagem é resultado da digestão da matéria orgânica pela ação da macro e mesofauna e de diferentes comunidades de microrganismos disponibilizando assim para as plantas as formas absorvíveis de nutrientes que as mesmas necessitam. Além da compostagem, temos também a geração de chorume, um líquido orgânico gerado a partir da água do resfriamento das composteiras, ainda pouco explorado nas condições da FPZSP. Por esse motivo o objetivo desse trabalho é, frente à utilização de diferentes formas de chorume e compostagem produzidas no ZOO, avaliar peptidases e enzimas envolvidas no processo de fixação, nitrificação, desnitrificação e amonificação do nitrogênio. Para isso, será aplicada a metodologia de bibliotecas de substratos de fluorescência apagada para peptidases e será desenvolvida outra metodologia para extração direta de enzimas das diferentes amostras da composteira (# ZC4), em seguida faremos uma análise proteômica dirigida utilizando um LC - MS/MS. Com esse procedimento pretende-se avaliar o desempenho dos organismos nitrificantes e também das peptidases quando diferentes substratos envolvidos no processo de compostagem são utilizados. Outro aspecto importante desta proposta é que as amostras da composteira ZC4 que usaremos serão as mesmas a serem utilizadas para a análise metagenômica relativo ao projeto temático Processo FAPESP: 2011/508706, coordenado pelo Prof. Dr. João Carlos Setubal que visa entre outros objetivos, análises metagenômicas de várias fases do processo de compostagem. O pareamento de nossas observações com as obtidas por metagenômica pode se constituir no primeiro exercício de proteogenômica em sistema complexo tal como o da compostagem (AU)

Estudo do perfil da pressão de plasma no Tokamak TCABR e criação de um Grupo de Óptica

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:José Helder Facundo Severo
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física dos Fluídos, Física de Plasmas e Descargas Elétricas
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:14/13296-8
Vigência: 01 de outubro de 2014 - 30 de setembro de 2016
Assunto(s):ÓpticaTokamaks
Resumo
O projeto trata do estudo do perfil de pressão no tokamak TCABR e a sua dependência com os parâmetros macroscópicos do plasma. Para que este estudo possa ser realizado no Laboratório dois diagnósticos ópticos terão que ser desenvolvidos. Estes diagnósticos são o espalhamento Thomson ou diagnóstico da luz espalhada, que atualmente mede a temperatura eletrônica em apenas um ponto espacial e o diagnóstico de temperatura iônica que necessita ser conectado oticamente com o tokamak afim de que o perfil possa ser obtido. Portanto, para que o diagnóstico de pressão possa funcionar é necessário realizar o seguinte trabalho:* Projetar e instalar uma nova objetiva no diagnóstico de luz espalhada afim de que o perfil de temperatura possa ser obtido* Dimensionar as fibras ópticas para multiplexação dos sinais* Projetar os suportes de fixação e alinhamento dos sistemas ópticos* Calibrar o diagnóstico (Reileigh/Raman) com gás nitrogênio para as medidas de densidade eletrônica do plasma* Programar/desenvolver o sistema de aquisição de dados, de modo a automatizar o cálculo de temperatura e densidade, e integrar tais informações junto ao sistema de gerenciamento de dados do Laboratório* Projetar e instalar um sistema ótico responsável por fazer a conexão entre a coluna de plasma e o monocromador THR1000 para as medidas do perfil de temperatura iônica. (AU)

Diversidade de cianobactérias em crostas biológicas e avaliação de atividade celulolítica e hemicelulolítica

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Luis Henrique Zanini Branco
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Taxonomia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo:14/06245-8
Vigência: 01 de agosto de 2014 - 31 de julho de 2016
Assunto(s):Atividade enzimáticaCerradoBiologia molecular
Resumo
Crostas biológicas são comunidades compostas por cianobactérias, algas verdes, microfungos, bactérias, líquens e musgos, embora nem sempre abriguem todos esses elementos. As crostas ocorrem em uma variedade de regiões climáticas ao redor do globo, estabelecendo-se em regiões em que a cobertura vegetal é escassa o suficiente para que a luz solar atinja a superfície. As crostas biológicas exercem funções importantes como a de conferir estabilidade e proteger o solo contra forças erosivas, acumular e aumentar o tempo de residência da água no solo, além de, favorecer a germinação e permitir a fixação de nitrogênio e carbono. Para se explanar a função das crostas biológicas é necessário um sólido embasamento a respeito dos organismos que as compõem, entretanto, não foram encontrados trabalhos sobre a natureza e estrutura das assembleias de cianobactérias de crostas nos ambientes brasileiros. Assim, o principal objetivo deste trabalho é realizar o levantamento taxonômico e a caracterização molecular de cianobactérias integrantes de crostas biológicas em região de cerrado de dois parques nacionais no estado de Minas Gerais. Além do mais, nos últimos anos as cianobactérias ganharam muita atenção nas pesquisas de compostos bioativos, e alguns estudos descobriram que diferentes cianobactérias heterocitadas são capazes de produção enzimática. Pelo fato de as crostas biológicas potencialmente abrigarem grande diversidade de cianobactérias, incluindo também organismos heterocitados, acredita-se que algumas espécies das crostas têm potencial de produção de enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas, cuja avaliação será realizada na segunda abordagem deste projeto. (AU)

Fixação biológica e assimilação de nitrogênio pelo fitoplâncton em reservatórios subtropicais com diferentes graus de trofia

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Davi Gasparini Fernandes Cunha
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Recursos Hídricos
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:14/02088-5
Vigência: 01 de junho de 2014 - 31 de maio de 2016
Assunto(s):Gestão integrada de recursos hídricosReservatóriosFitoplâncton de água doceCianobactériasFixação de nitrogênio
Resumo
A eutrofização artificial de reservatórios afeta os serviços ecossistêmicos e pode propiciar a proliferação de cianobactérias, algumas das quais apresentam riscos aos usos da água. Aliada a outros fatores, a disponibilidade de nutrientes regula o desenvolvimento fitoplanctônico. A fixação biológica do nitrogênio, habilidade de determinadas cianobactérias, compreende a conversão do nitrogênio atmosférico (N2) a amônio, que é incorporado a aminoácidos imprescindíveis para o metabolismo celular. No entanto, a fixação é um processo energeticamente dispendioso, o que torna a assimilação direta de formas nitrogenadas dissolvidas preferível pelo fitoplâncton. Esta pesquisa investigará a fixação do N2 e a assimilação de nitrogênio em três reservatórios com diferentes graus de trofia no estado de São Paulo. Ao nosso conhecimento, esse será um dos primeiros estudos a analisar essas etapas do ciclo do nitrogênio em ambientes subtropicais. Os reservatórios serão amostrados nas quatro estações (verão, outono, inverno e primavera) dos anos de 2014 e 2015, totalizando oito coletas. Além de variáveis bióticas e abióticas da água, incluindo a avaliação qualitativa (espécies e grupos funcionais) e quantitativa (densidade e biovolume) do fitoplâncton, a fixação de nitrogênio será medida in situ por meio de método indireto (redução do acetileno) e direto (isótopo 15N2). A assimilação de nitrato, amônio e ureia será estimada por meio de incubações em laboratório com traçador 15N. Serão testadas hipóteses relativas a fatores temporais e ao estado trófico dos reservatórios. Análises estatísticas contribuirão para a interpretação dos dados. O cronograma previsto para 24 meses permitirá o cumprimento dos objetivos e a apresentação de subsídios para o manejo sustentável dos reservatórios. (AU)

Avaliação da ciclagem de nitrogênio em plantas de soja mutantes eu3-a (urease-negativa) e não mutantes utilizando nitrato ou N2 proveniente da fixação biológica como fontes de nitrogênio

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Paulo Mazzafera
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo:13/25094-8
Vigência: 01 de abril de 2014 - 31 de março de 2016
Assunto(s):NíquelUreaseSoja
Resumo
A soja é uma leguminosa que tem sido usada como planta modelo nos estudos que envolvem o metabolismo de nitrogênio (N), por seu rápido crescimento, importância econômica e por sua bem sucedida relação simbiótica com rizóbios. O N é o nutriente requerido em maior quantidade pelas plantas, e é adquirido por elas na forma mineral, nitrato e amônia, e na forma orgânica, ureia e aminoácidos. No caso da ureia, além daquela fornecida às raízes, a planta produz ureia na ciclagem celular de N. Alguns estudos também apontam a degradação dos ureídeos como fonte de ureia, mas não existem evidencias concretas que isto ocorra em plantas. A ureia é degradada a amônia pela enzima Ni-dependente urease. O Ni é considerado um mineral essencial às plantas por sua função como ativador desta enzima. Diversos mutantes foram criados para elucidar os mecanismos envolvidos na síntese e ativação da urease em soja. O mutante eu3-a, urease-negativo, por exemplo, é incapaz de metabolizar a ureia. Assim, a fim de melhor compreender os mecanismos da ciclagem de nitrogênio através do metabolismo da ureia, e o quanto o Ni pode controlar de fato este processo, plantas mutantes eu3-a e não mutantes serão utilizadas nos ensaios deste projeto, utilizando duas fontes diferentes de N, NO3- ou proveniente da fixação biológica. Os ensaios serão realizados em câmaras de crescimento com condições controladas de luz e temperatura, e envolverá além de abordagens bioquímicas e moleculares, o uso do isótopo 15N para estudar as rotas envolvidas na ciclagem do N. Espera-se com este estudo melhor compreender a ciclagem do N em soja e gerar subsídios que possam melhorar a eficiência no uso de N. (AU)

Interação entre as rizobactérias Beijerinckia e Brevibacillus e calos de cana-de-açúcar

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Heloiza Ramos Barbosa
Pesquisador visitante: Teresa de los Milagros Orbera Raton
Instituição do pesquisador visitante: Universidad de Oriente (Cuba)
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Processo:13/14821-6
Vigência: 15 de janeiro de 2014 - 14 de abril de 2014
Assunto(s):Bactérias fixadoras de nitrogênioFixação de nitrogênioRizosferaBrevibacillusBeijerinckiaceaeCana-de-açúcar
Resumo
A proposta do presente trabalho é associar rizobactérias diazotróficas isoladas de ambos, solo de canavial (Brevibacillus) e de solo de Cerrado (Beijerinckia) com calos de cana-de-açúcar. O objetivo é determinar que tipo de interações esses microrganismos desenvolvem com as plantas: benéficos, patogênicos ou neutros. Rizobactérias podem ser promotoras de crescimento vegetal e no caso destas bactérias em estudo, foram determinadas algumas dessas características após os isolamentos. Beijerinckia mostrou uma alta capacidade de reduzir acetileno, caracterizando-se, portanto, por elevada atividade de nitrogenase. Por outro lado, o gênero Brevibacillus é produtor de fitormônios como ácido indolacético e etileno. O trabalho propõe um modelo de co-cultura de calos de cana-de-açúcar com uma das bactérias e também, co-culturas com calo e as duas bactérias. Estes estudos se mostram vantajosos, pois, podem ser totalmente desenvolvidos in vitro. O modelo proposto também permite medidas de respostas de defesa das células vegetais. As co-culturas serão realizadas em meio líquido. Serão determinados: o crescimento bacteriano na forma de Unidades Formadoras de Colônias, a atividade da nitrogenase pelo método de redução de acetileno, a dosagem do conteúdo proteico dos calos, a produção de etileno e de ácido indolacético e respostas de defesa da planta: espécies reativas de oxigênio e óxido nítrico. Resultados de ensaios similares realizados com bactérias endofíticas mostraram-se bastante interessantes, pois o crescimento de algumas bactérias foi estimulado pelo calo, outras parcialmente inibido e outras foram mortas. Também se observou que as bactérias que recebem estímulo do calo devem transferir nitrogênio fixado para as células vegetais, uma vez que ocorre aumento do teor de proteína dos calos que foram cultivados em meio carente de N-combinado. O presente trabalho visa para o futuro, uma proposta de possíveis inoculantes para cana-de-açúcar, pois avaliando a interação entre as bactérias isoladas de canavial e células de cana, a possibilidade de obtenção de sucesso com tais inoculantes será grande. (AU)

Produção e posterior semeadura de sementes de soja enriquecidas com molibdênio: qualidade fisiológica, alterações químicas e nutricionais, métodos e épocas de aplicação

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marco Eustaquio de Sa
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo:13/05900-0
Vigência: 01 de janeiro de 2014 - 31 de janeiro de 2015
Assunto(s):ProteínasGerminação
Resumo
A soja (Glycine max (L.) Merrill), assim como outras culturas, necessita de nutrientes para crescer e se reproduzir de maneira adequada, e estudos tem mostrado a importância do uso de molibdênio na cultua da soja, onde este tem grande importância no processo de fixação simbiótica do nitrogênio. Desta forma o trabalho em questão tem por objetivo produzir sementes de soja enriquecida com molibdênio em função doses do micronutriente aplicadas na cultura e verificar comportamento destas sementes quanto a qualidade fisiológica e nutricional, além de utilizar estas sementes de soja enriquecida com molibdênio para a semeadura na próxima safra, e analisar seu comportamento quanto a presença e ausência de molibdênio no inicio da cultura. O experimento está sendo desenvolvido na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão/UNESP - Campus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS (51º22'W, 20º22'S e altitude 335 m aproximadamente), em um Latossolo Vermelho distrófico álico e de textura argilosa. O experimento será realizado em dois anos, sendo que se utilizará uma cultivar, a BRS Valiosa RR, em ambos os anos, sendo que no primeiro ano será utilizada três doses de molibdênio, com quatro repetições. As doses de molibdênio a serem utilizadas são 0, 400 e 800 g Mo/ha e serão aplicadas via foliar, em duas aplicações a serem realizadas metade nos estádios R3 e outra metade em R6. No segundo ano as sementes obtidas no primeiro ano serão semeadas para formação de dois experimentos que serão conduzidos paralelamente, sendo que um experimento será realizado três métodos de aplicação, com quatro repetições. Os métodos de aplicação serão: sem aplicação de molibdênio, aplicação de molibdênio no momento da semeadura na dose de 25 g de Mo/ha, e aplicação via foliar no estádio V4 na dose de 25 g de Mo/ha. O segundo experimento seguirá o esquema fatorial 4 x 4 (épocas aplicação x doses), com quatro repetições. Serão realizadas quatro épocas de aplicação: V4, no pré-florescimento, em R3 e R5, segundo a descrição de Fehr et al. (1971), e as doses utilizadas serão 0, 25, 50 e 100 g de Mo ha. Serão realizadas as seguintes avaliações no primeiro ano: população final de plantas, características agronômicas, massa de 100 sementes, produtividade de sementes, teor de molibdênio nas sementes, qualidade fisiológica (% de germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de emergência, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica) e nutricional (teor de óleo e proteína) das sementes. Para o segundo ano, as avaliações serão: estande final, características agronômicas, produtividade, qualidade fisiológica, além de avaliar os nutrientes foliares e número e peso da matéria seca dos nódulos por planta. (AU)

Interação cálcio e boro na fixação biológica de nitrogênio na soja: avaliação morfológica, ultraestrutural e da atividade da nitrogenase

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:José Lavres Junior
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo:13/18305-2
Vigência: 01 de dezembro de 2013 - 31 de março de 2015
Assunto(s):Microscopia eletrônica de transmissão
Resumo
Em relação nutrição mineral de plantas, destacam-se as semelhanças entre os nutrientes boro (B) e cálcio (Ca) quanto às formas e as funções que eles exercem nos vegetais. Entretanto os mecanismos envolvidos na interação entre ambos os nutriente ainda não são muito bem conhecidos. Partindo do princípio que a interação Ca - B afeta os atributos morfológicos, ultraestruturais e bioquímicos, bem como a nodulação nas plantas leguminosas, o presente estudo parte da hipótese de que existe no substrato e na planta uma relação Ca/B ou uma faixa que seja mais adequada para o crescimento e produção de soja. Objetiva-se com esse estudo determinar a relação Ca:B mais adequada para a produção de grãos e matéria seca de soja, bem como avaliar os efeitos da interação B e Ca na fixação biológica de N2, nas avaliações ultraestruturais dos nódulos e bioquímicos (atividade da nitrogenase) em plantas de soja (BRS 283), cultivadas em solução nutritiva. Serão avaliadas também: a interação desses nutrientes no acúmulo de nitrogênio (N), potássio (K), Ca, magnésio (Mg) e B, a produção de massa seca das plantas e de grãos e o teor de óleo nas sementes. O delineamento experimental será o de blocos ao acaso, com quatro repetições. Será utilizado o esquema estatístico fatorial 5² incompleto, fundamentado em Littell e Mott (1975), com cinco doses de Ca (1,75; 3,0; 4,25; 5,5; 7,25 mmol L-1) e cinco doses de B (3,125; 6,25; 12,5; 25; 50; µmol L-1). (AU)

Composição florística, estrutura e dinâmica do funcionamento da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos núcleos Caraguatatuba, Cunha, Picinguaba e Santa Virgínia, do Parque estadual da Serra do Mar (PelD)

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Carlos Alfredo Joly
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Ecologia
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Regular
Processo:12/51509-8
Vigência: 01 de dezembro de 2013 - 31 de maio de 2017
Assunto(s):FlorísticaFlorestasEmissão de gasesDeposição atmosféricaNitrogênioDióxido de carbonoMudança climática
Resumo
Composição florística, estrutura e dinâmica do funcionamento da Floresta Ombrófila Densa Atlântica dos Núcleos Caraguatatuba, Cunha, Picinguaba e Santa Virginia, do Parque Estadual da Serra do Mar, São Paulo, Brasil. Nome do Sítio PELD: Gradiente Funcional da Floresta Ombrófila Densa Atlântica SIGLA DO SÍTIO (quatro letras no máximo): FGAF (Functional Gradient of Atlantic Forest) O projeto de criar o sitio PELD – Gradiente Funcional da Floresta Ombrófila Densa Atlântica, abrangendo áreas de Mata Atlântica dos Núcleos Caraguatatuba, Cunha, Picinguaba e Santa Virginia do Parque Estadual da Serra do Mar, visa consolidar a infra-estrutura e as linhas de pesquisa implantadas na região através dos Programas BIOTA e Mudanças Climáticas da FAPESP. O objetivo é responder às seguintes perguntas: a) na transição da região tropical para a região subtropical a topografia e a face de exposição da vertente são componentes mais importantes do que a altitude na composição florística do estrato arbóreo da Floresta Ombrófila Densa Atlântica? b) a Floresta Ombrófila Densa Atlântica é um sumidouro ou uma fonte de emissão de CO2? c) De que forma varia o tempo de residência do carbono na vegetação e no solo ao longo de um gradiente altitudinal de FODA, e como este parâmetro é afetado pelas mudanças climáticas globais? d) a deposição de compostos nitrogenados oriundos da Unidade de Tratamento de Gás implantada pela PETROBRAS em Caraguatatuba, afeta de forma diferenciada o crescimento de espécies arbóreas, de forma a médio e longo prazo alterar a composição florística da Floresta Ombrófila Densa Atlântica na área de influência da UTGCA? E) Dados de dinâmica populacional, tais como de taxas de crescimento anuais e fenologfa, em diferentes altitudes na FOD Atlântica, permitiriam determinar formas de manejo do fruto do Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), como forma de aumentar a renda de populações no entorno de Unidades de Conservação? O sitio de pesquisa está localizado em 4 Núcleos do Parque Estadual da Serra do Mar? Caraguatatuba, Cunha, Picinguaba e Santa Virginia. A vertente Picinguaba-Santa Virgínia-Cunha se justifica pela necessidade de cobrirmos todas as fitofisionomias que compõem a Floresta Ombrófila Densa Atlântica: Floresta de Restinga (Picinguaba)? Floresta Ombrófila Densa das Terras Baixas (Picinguaba)? Floresta Ombrófila Densa Submontana (Picinguaba)? Floresta Ombrófila Densa Montana (Santa Virgínia) e Floresta Ombrófila Densa Alto Montana (Cunha). A inclusão das áreas no Núcleo Caraguatatuba se justifica peio objetivo de monitorar, a médio e longo prazo, os possíveis impactos da UTGCA na Floresta Ombrófila Densa Atlântica. Considerando que o projeto se desenvolverá sobre uma base de conhecimento acumulada nos últimos 10 anos, nos próximos 4 anos será possível alcançarmos os seguintes objetivos: a) na questão relacionada à biodiversidade, estrutura e dinâmica do componente arbóreo da Floresta Ombrófila Densa Arbórea será possível determinar quais os principais fatores abióticos que determinam o limite de ocorrência das espécies. Desta forma será possível rever a classificação de Veloso et al (1991), adaptando-a para um recorte regional; b) na questão relacionada ao papel de FODA como sumidouro ou fonte de emissão de CO2, teremos uma série temporal de 5 anos contínuos de medição, o suficiente para determinação de tendências valores do balanço líquido; c) na questão relacionada ao tempo de residência do carbono na vegetação e solo teremos uma linha de base estabelecida de forma a médio prazo podermos determinar as tendências e os valores, complementando o item acima; d) na questão relacionada ao impacto da deposição de compostos oriundos da Unidade de Tratamento de Gás implantada pela PETROBRAS em Caraguatatuba, além da linha de base já poderemos indicar tendências; e) Na questão relacionada ao manejo do fruto de Euterpe edulis Mart. (Arecaceae), integrando nossos dados aos já existentes e/ou que estão sendo gerados por outros projetos na região, estaremos em condições de determinar cotas de coleta de frutos em cada fitofisionomia da FODA. METODOLOGIA 1) Parcelas Permanentes & Florística e Fitossociologia No estudo do componente florístico fitossociológico serão utilizadas as 18 Parcelas Permanentes já instaladas na região, prevendo-se a instalação de xx novas parcelas para inclusão de parcelas nas cotas 1.200 e 1.500 m bem como de parcelas onde a floresta está em regeneração e o histórico de perturbação seja conhecido. A implantação das Parcelas Permanentes, plaqueamento, mapeamento e medição de indivíduos com DAP ≥ 4,8 cm, segue o protocolo RAINFOR adaptado por Joly et al (2012). 2) Balanço do CO2 A Torre Micrometeorológica de Fluxo, que estuda as interações floresta-atmosfera no que tange a trocas de CO2 e água, foi implantada no Núcleo Santa Virgínia/PESM entre 2007 e 2008, pelo Projeto Temático BIOTA Gradiente Funcional. O sítio experimental está estabelecido na microbacia do Ribeirão Casa de Pedra (RCP), com área de ~2,5 km2, altitude de 900 a 1000 m, definida entre 23º17' a 23º24'S, e 4Sº03' a 45º11' W. 3) Tempo de Residência do carbono Medições da dinâmica de madeira em parcelas permanentes serão usadas para estimar o tempo de residência de C no compartimento chamado de Madeira Morta, ou ?coarse wood debris - CWD?. Amostragem de tronco e raízes das árvores serão utilizadas para análise radiocarbônica da celulose. A quantificação da produção anual de raízes finas será feita através de coletores com diâmetro de 14cm e profundidade de 30cm. O conteúdo de radiocarbono na serapilheira, nas raízes mortas e na matéria orgânica do solo será usado para determinar o tempo de residência do carbono nestes compartimentos do ecossistema. Finalmente, o teor de 14C no CO2 respirado da superfície do solo e em incubações será usado para estimar a idade média de carbono respirado do ecossistema. 4? Impactos da deposição de compostos nitrogenados da UTGCA Serão utilizados amostradores passivos para deposição de N via NO2, HNO3, NH4, e mostradores ativos (aerossóis) para NO3- e NH4+. Alterações no solo serão monitoradas com coletas e análises químicas sistemáticas a cada 6 meses. Serão selecionadas espécies arbóreas que ocorram tanto nas proximidades da UTGCA (Núcleo Caraguatatuba) como fora de sua área de influência (Núcleo Picinguaba) para o acompanhamento de possíveis alterações no metabolismo do nitrogênio. O Crescimento de indivíduos destas espécies nas duas áreas, controle e sob impacto da UTGCA, será acompanhado com bandas dendrométricas para o monitoramento de possíveis alterações nas taxas de crescimento. Através de equações o incremento no diâmetro poderá ser transformado em carbono, e a comparação entre as áreas permitirá determinar se o incremento de nitrogênio no solo, por deposição dos compostos emitidos pela UTGCA, altera a taxa de fixação de carbono. 5? Manejo sustentável do fruto de Euterpe edulis Mart. (Arecaeae) Atualmente o principal Produto Florestal Não Madeireiro da Floresta Ombrófila Densa Atlântica é o palmito da palmeira juçara (Euterpe edulis Mart.), cuja extração provoca a morte da palmeira e causa sérias alterações ambientais. No entanto, esta palmeira oferece outro recurso econômico de grande valor e de menor impacto ambiental, que é a polpa do fruto, similar em aparência e valor nutricional ao açaí extraído da espécie amazônica, o Euterpe oleracea Mart. O Plano de Manejo do Núcleo Picinguaba do PESM define áreas com possibilidade de usos especiais, denominadas Zonas Histórico-Culturais Antropológicas (ZHCA), devido à presença das comunidades tradicionais. A exploração do fruto de juçara já vem acontecendo em ZHCA no entorno do Núcleo Picinguaba, em áreas de florestas de terras baixas e submontana desde 2005 e em Zonas de Amortecimento no entorno do Núcleo Santa Virginia. O objetivo deste subprojeto é gerar, através de censos anuais e estudos fenológicos um conjunto de dados sólidos que permitam a determinação de cotas de extração de frutos que contribuam com a renda das populações tradicionais, sem afetar a regeneração e manutenção da população da espécie. (AU)

Interação entre auxina e etileno nas respostas do tomateiro à deficiência de ferro

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Rogério Falleiros Carvalho
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:13/04316-2
Vigência: 01 de setembro de 2013 - 31 de julho de 2015
Assunto(s):Crescimento e desenvolvimentoNutrição vegetalEstresse oxidativoFerro
Resumo
Em plantas, o ferro (Fe) é um dos mais importantes elementos essenciais. Por exemplo, o Fe é componente fundamental de enzimas envolvidas na transferência de elétrons, atuando desse modo nas reações fotoquímicas da fotossíntese, na redução do nitrato e sulfato bem como na assimilação do nitrogênio durante a fixação biológica deste elemento. Dessa forma, as respostas das plantas à deficiência de Fe têm recebido bastante atenção visto que uma série de mudanças moleculares, bioquímicas e morfológicas ocorre na carência desse nutriente. Recentes evidências têm mostrado que os hormônios são componentes fundamentais da via de sinalização de resposta à deficiência de Fe, sendo que a auxina e o etileno parecem fortemente modular essa resposta. Entretanto, o controle hormonal da deficiência de Fe ainda é bastante complexo em função da bem documentada existência de interações entre os hormônios. Dessa forma, considerando o papel da auxina e do etileno nas respostas à deficiência de Fe, a seguinte questão pode ser levantada: as mudanças moleculares, bioquímicas e morfológicas dependem da interação entre essas moléculas durante a carência de Fe? Para tentar responder essas questões, o objetivo do presente projeto é estudar a interação entre auxina e etileno nas respostas à deficiência de Fe em plantas de tomateiro, uma das hortaliças mais importantes do mundo. (AU)

Ecofisiologia do uso de nitrogênio em espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Mista, Parque Estadual de Campos do Jordão, SP

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Botânica. Secretaria do Meio Ambiente (São Paulo - Estado). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marcos Pereira Marinho Aidar
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo:12/24602-7
Vigência: 01 de agosto de 2013 - 30 de abril de 2015
Assunto(s):Nitrato redutaseEcofisiologia vegetalÓxido nítricoNitrogênio
Resumo
Os trabalhos fitossociólogicos e florísticos realizados na Mata Atlântica foram muito intensificados durante a última década e indicam a diferenciação na composição de espécies e como consequência, levam também a variações nos padrões de regeneração, dispersão, estrutura e funcionamento das diferentes fisionomias florestais que compõem a Mata Atlântica. O estudo da sucessão florestal, indica que as florestas compõem um mosaico de fisionomias associadas a regeneração da própria floresta: fases de clareira, de regeneração e madura. Estas fases apresentam características ambientais diferenciadas principalmente pela disponibilidade de luz no solo e são caracterizadas pela ocupação de espécies com características ecofisiologicas distintas que podem ser então consideradas como grupos funcionais em termos de estratégias de regeneração. Basicamente são classificadas em três grupos: espécies pioneiras, secundárias iniciais ou secundárias tardias. O nitrogênio está disponível para as plantas terrestres em diferentes formas, quem incluem N mineral (NO3- e NH4+), óxidos de nitrogênio (NOx) e amônio (NH4+) voláteis, N2 molecular através fixação (simbiótica e não simbiótica) e N orgânico (aminoácidos e peptídeos). O estudo sobre a relação do uso de N e sucessão na Mata Atlântica iniciado por Aidar et al., (2003) estabelece que as espécies apresentam um continnum de estratégias do uso de nitrogênio de acordo com as guildas de regeneração numa área de floresta ombrófila densa. Outros estudos em áreas de Mata Atlântica corroboraram o modelo proposto (Floresta Ombrófila Densa Sub-Montana e Floresta Ombrófila Densa de Terras-Baixas. Recentemente foi observado que as espécies arbóreas da Floresta Ombrófila Densa Montana apresentaram alta atividade da NR no inverno em relação ao verão em todas as categorias sucessionais, divergindo da proposição do modelo de uso de nitrogênio proposto por Aidar et al. (2003) que supõe maior atividade da enzima no verão quando há maior disponibilidade de nitrato no solo e nas espécies pioneiras que são especializadas na redução foliar de nitrato. Esta diferenciação na redução foliar de nitrato foi relacionada mais com aspectos associados à aclimatação ao frio e não uso nutricional. O projeto tem como objetivo caracterizar a ecofisiologia do uso de nitrogênio nas espécies arbóreas dominantes na Floresta Ombrófila Mista no Parque Estadual de Campos do Jordao, SP. Os resultados esperados neste projeto deverão contribuir de maneira positiva para a validação do modelo sobre o uso de N na floresta tropical. Por sua vez, isto deverá contribuir para melhor compreensão sobre a funcionalidade do ecossistema e como os ecossistemas florestais tropicais poderão responder às mudanças climáticas globais. (AU)

Papel dos ácidos orgânicos no metabolismo e reciclagem de N na raiz da soja

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Ladaslav Sodek
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:13/03325-8
Vigência: 01 de julho de 2013 - 29 de fevereiro de 2016
Assunto(s):Fixação de nitrogênioSojaSistema radicular
Resumo
O transporte de compostos orgânicos pelo sistema vascular de plantas está ganhando importância não apenas como o meio responsável pelo suprimento dos órgãos da planta com nutrientes, mas na regulação de determinados processos fisiológicos em diferentes partes da planta. Em alguns casos este transporte envolve a reciclagem de compostos entre a raiz e a parte aérea, um processo que sofre forte influência da demanda dos órgãos por nutrientes. O fenômeno da reciclagem tem sido melhor estudado no caso do N. Porém, trabalhos recentes sugerem que os ácidos orgânicos (carboxilatos) também podem desempenhar papel importante no processo de reciclagem de N, não apenas pela sua estreita interação com o metabolismo de N mas pela participação ativa junto com os aminoácidos como compostos de transporte no sistema vascular. A nossa hipótese é de que a reciclagem de ácidos orgânicos na soja é estreitamente relacionada ao metabolismo dos principais aminoácidos presentes no floema, o aspartato e o glutamato. Quando o sistema radicular esteja deficiente em N, o fornecimento desses aminoácidos via floema resultará na formação de ácidos orgânicos como produtos das reações de transaminação necessárias para a formação dos demais aminoácidos. Quando o sistema radicular esteja ativo na assimilação de N estes aminoácidos do floema servirão como precursores dos produtos de assimilação, a glutamina e a asparagina, e consequentemente não levar a formação de ácidos orgânicos. O nosso objetivo é estabelecer e caracterizar melhor este papel dos ácidos orgânicos como um fenômeno geral em diversas situações, com base no caso já conhecido e específico de plantas alagadas em estresse de hipoxia, onde há evidências claras da participação dos ácidos orgânicos neste contexto. Para alcançar o objetivo, pretendemos verificar o conteúdo de ácidos orgânicos na raiz e no sistema vascular em função do estado de suficiência de N da raiz e verificar a interação metabólica entre ácidos orgânicos e aminoácidos na folha em relação a reciclagem de C e N na raiz. Como a suficiência ou deficiência de N pode facilmente ser provocada pelas condições de crescimento, tais condições serão investigadas para averiguar sua influência no metabolismo e transporte dos ácidos orgânicos e relacioná-las a alterações conhecidas de reciclagem e metabolismo de aminoácidos no sistema radicular. Desta forma, espera-se contribuir com uma inovação importante no conhecimento da área, principalmente na compreensão do uso de N pela planta e no conceito de interação C e N. (AU)

Eficiência da adubação nitrogenada no sistema solo-soja em ambiente tropical e subtropical

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:José Laércio Favarin
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:13/06515-2
Vigência: 01 de junho de 2013 - 29 de fevereiro de 2016
Resumo
Uma das causas atribuída a produtividade de soja inferior a 4 Mg.ha-1 é a oferta insuficiente de nitrogênio (N). A soja necessita, em média, de 80 kg de N para cada 1 Mg de grãos ou 320 kg de N para produzir 4 Mg, quantidade a ser provida pela fixação biológica de N (FBN) e pelo solo. Além da demanda ser maior do que a oferta, há duas épocas do ciclo da soja que o N é um fator crítico. A primeira época é no início do desenvolvimento da planta, quando a simbiose ainda não é efetiva, com prejuízo do desenvolvimento inicial da planta e, posteriormente, da própria FBN. A segunda época é no enchimento de grãos, quando a exigência de N é maior e a FBN é insuficiente, de modo que a demanda do nutriente pelos grãos depende da degradação de compostos nitrogenados, o que desencadearia a senescência da planta. A demanda de N para alta produtividade não atendida pela FBN e pelo solo pode vir da fertilização. Porém, a mesma só faz sentido se não houver prejuízo à FBN. Esta pesquisa tem como objetivo aumentar a eficiência de uso da terra por meio do aumento da produtividade da soja e, também, pretende compreender a reação da planta a fertilização nitrogenada, em relação ao aproveitamento do N do fertilizante e sua influência na fixação biológica. Para tanto, serão avaliadas doses e épocas de aplicação de N, marcado com o isótopo 15N. (AU)

Mecanismos moleculares de quimioproteção dos fitoestrógenos Indol-3-Carbinol e genisteína sobre a próstata de ratos expostos ao bisfenol a e submetidos à carcinogênese hormonal

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Biociências (IBB). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Wellerson Rodrigo Scarano
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Morfologia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:12/24935-6
Vigência: 01 de maio de 2013 - 30 de abril de 2016
Assunto(s):PróstataGenisteína
Resumo
A exposição gestacional e lactacional, períodos críticos do desenvolvimento prostático, aos xenoestrógenos pode aumentar o risco de câncer de próstata (CaP) na vida adulta. O bisfenol A (BPA) é um componente de produtos a base de resinas epóxi e plásticos policarbonato e tem sido investigado por sua provável atividade carcinogênica para a mama e próstata. Os fitoestrógenos como o indol-3-carbinol (I3C) e a genisteína (GEN), isoladamente ou de modo sinérgico, podem aumentar a eficácia na prevenção de câncer através de mecanismos moleculares como a ativação de vias de sinalização próapoptóticas e antiproliferativas. O objetivo geral deste trabalho é avaliar os mecanismos celulares de quimioproteção dos fitoquímicos indol-3-carbinol e genisteína isolados e/ou associados em ratos machos expostos durante a gestação e lactação ao bisfenol A e submetidos a um ensaio carcinogênico hormonal. Fêmeas prenhes da linhagem Fisher 344 (n=10) serão divididas em 5 grupos experimentais: G1: Controle; G2: BPA (10µg/Kg); G3: BPA (10µg/Kg) + I3C (20mgKg); G4: BPA (10µg/Kg) + GEN (5mg/Kg); G5: BPA (10µg/Kg) + I3C + GEN, nas mesmas doses dos grupos 3 e 4. As inoculações serão realizadas nas mães, por gavagem, do dia gestacional (DG) 17 até o dia pós-natal (DPN) 21. Durante o experimento, os animais receberão ração basal e água filtrada ad libitum. Os machos selecionados (2/ninhada) serão sacrificados em dois momentos: DPN22 e DPN240. Aos 90 dias de idade (DPN90) será implantada uma cápsula subcutânea de testosterona e estradiol nas concentrações de 3ng/ml e 75pg/ml, respectivamente. Após a eutanásia, os hemilobos prostáticos ventrais e dorsolaterais direito serão utilizados para as análises histológicas após fixação em methacarn, enquanto os hemilobos esquerdo serão congelados em nitrogênio líquido para análises moleculares. O sangue será coletado pelo rompimento dos vasos cervicais para dosagens hormonais. No DPN22 será avaliado o padrão de desenvolvimento da próstata frente aos diferentes tratamentos com enfoque nos índices de proliferação e morte celular e processos inflamatórios. No DPN240, os fragmentos destinados às análises histopatológicas serão avaliados por métodos convencionais e também será realizada a incidência e multiplicidade das lesões. No DPN240 também será avaliada a expressão gênica por RT-qPCR e TaqMan Low Density Arrays (TLDA) para 96 genes expressos pelas células prostáticas. Os genes selecionados estão relacionados às vias de manutenção, proliferação, morte, stress e autofagia, além de interleucinas anti e proinflamatórias. Após a identificação dos genes com expressão alterada será realizado o estudo da expressão proteica por Western Blot para as proteínas alvo de maior importância nesses processos. (AU)

Integração de metadados da microbiota do solo em sistemas de cultivo de cana-de-açúcar

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Siu Mui Tsai
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo:13/02760-2
Vigência: 01 de maio de 2013 - 30 de abril de 2016
Assunto(s):Microbiologia do soloEcologia microbianaBioinformática
Resumo
Esta proposta tem como objetivo integrar dados químicos, físicos e microbiológicos de solos cultivados com cana-de-açúcar sob os sistemas de manejo de colheita sem queima (mecanizada) e com queima (manual) prévia a colheita obtidos em áreas de cultivo que adotam esses sistemas de produção da cultura no estado de São Paulo. Para tanto serão consideradas metodologias recentes na área de biologia molecular (sequenciamento em larga escala) e bioinformática (redes artificiais de interação). O monitoramento das alterações nas comunidades microbianas do solo associadas aos ciclos biogeoquímicos do carbono (C) e nitrogênio (N) será realizado utilizando a técnica de microarranjo de DNA para determinar as atividades funcionais em dois sistemas de colheita da cana-de-açúcar. Para validação desta técnica serão englobados dados de campo e casa de vegetação, a serem aplicados em anos sucessivos de cana-de-açúcar sem queima (5, 10 e 15 anos) e cana-de-açúcar com queima. O monitoramento dos processos biogeoquímicos do C e N em solos sob cana-de-açúcar através da microbiota associada ao N (fixação de N2, amonificação, nitrificação, desnitrificação) e C (decomposição da matéria orgânica, no caso, liberação e absorção de metano e CO2), permitirá a aplicação de modelos conexionistas baseados em redes artificiais de inter-relações para a integração de dados moleculares obtidos em larga escala, parâmetros físicos e químicos do solo, visando à análise de respostas das comunidades microbianas do solo. Tais modelos seriam apoiados em conhecimentos da bioinformática muito recentemente aplicados à ciência do solo e, em especial, à microbiologia, e dividido em quatro grandes módulos: (i) "comunidade microbiana", contemplando dados taxonômicos obtidos em larga escala para o domínio Bacteria via métodos moleculares (sequenciamento em larga escala, qPCR e microarranjo); (ii) "metagenômica funcional", encerrando medidas de diversidade genética funcional de grupos bacterianos envolvidos nos ciclos biogeoquímicos do C e N (dados de sequenciamento em larga escala e qPCR); (iii) "solo", contemplando parâmetros físicos e químicos do solo; e (iv) "temporalidade" englobando análises em cana-de-açúcar sem queima de 5, 10 e 15 anos em uma área tradicional da cultura, pioneira na adoção do sistema conservacionista. Nesta proposta serão utilizadas as abordagens de sequenciamento em larga escala, PCR quantitativo em tempo real (qPCR) e o desenvolvimento da técnica de microarranjo as quais permitirão a avaliação e monitoramento de grupos microbianos possíveis de serem considerados bio-indicadores. Espera-se com este trabalho oferecer informações para o entendimento dos aspectos taxonômicos e funcionais (módulos "comunidade microbiana" e "metagenômica funcional") respondem aos diferentes manejos de corte da cultura cana-de-açúcar que estão diretamente relacionados aos ciclos biogeoquímicos do C e N. (AU)

Perfil molecular e diversidade taxonômica de assembléias de cianobactérias em crostas biológicas de solos de cerrado

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Luis Henrique Zanini Branco
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Taxonomia Vegetal
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:12/19468-0
Vigência: 01 de maio de 2013 - 31 de julho de 2015
Assunto(s):Biologia molecularCianobactériasCerrado
Resumo
Crostas biológicas (CBs) são comunidades complexas, que podem ser constituídas por cianobactérias, algas verdes, fungos microscópicos, bactérias, liquens e musgos, e são comumente encontradas em solos de diferentes tipos ambientes, principalmente nos mais áridos. Atualmente, a importância dessas comunidades é amplamente reconhecida em diferentes aspectos como na estabilização do solo, influência na penetração de água e fixação e transferência de nutrientes (em especial, carbono e nitrogênio). Nessas comunidades, as cianobactérias destacam-se em relação à frequência de ocorrência e papel em diferentes processos ecológicos. No Brasil, o bioma cerrado é um dos ambientes que proporciona o desenvolvimento das CBs, onde ocorrem em elevada frequência e abundância. Entretanto, não há estudos sobre essas comunidades em território brasileiro. Dessa forma, o projeto apresentado propõe iniciar os estudos das CBs, a partir do levantamento de um de seus componentes mais relevantes, as cianobactérias, em termos de perfil molecular das assembleias e avaliações taxonômicas de espécies encontradas. Os resultados previstos também permitirão a comparação da biota encontrada entre diferentes ambientes estudados e a caracterização de parâmetros ambientais de ocorrência das diferentes espécies e assembleias. Os trabalhos de campo serão realizados nos Parques Nacionais da Serra da Canastra e Serra do Cipó, ambos em MG, e uma área adicional (um parque estadual) em SP, ainda a ser definida após visita prévia. As assembleias de cianobactérias das diferentes localidades serão avaliadas do ponto de vista molecular, utilizando a abordagem de biblioteca genômica, que permitirá o conhecimento do perfil do grupamento e a comparação entre assembleias de diferentes locais e condições ambientais. Os espécimes estudados taxonomicamente serão provenientes diretamente do material da natureza e também a partir de cultivos artificiais. Nos dois casos, os organismos serão identificados com base em critérios taxonômicos tradicionais e, para organismos de interesse, também por métodos moleculares (gene 16S rRNA). O grupo de trabalho é qualificado e conta com especialistas nas diferentes abordagens propostas. O projeto é considerado relevante uma vez que aborda tema de interesse do conhecimento da biodiversidade, bem como enfoca um componente fundamental na ecologia de biomas como o cerrado. Além dos produtos específicos esperados (artigos científicos, monografias, dissertação e formação de pessoal qualificado), considera-se o estabelecimento dessa linha de pesquisa como um dos principais pontos positivos da proposta, que pode se tornar o ponto de partida para abordagens complementares e derivadas. (AU)

Interações iônicas e seus efeitos nos processos de adsorção e dessorção de fósforo e nitrato em minerais típicos da fração argila de latossolos

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marcelo Eduardo Alves
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Geociências
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:12/25178-4
Vigência: 01 de abril de 2013 - 31 de março de 2015
Assunto(s):Química do soloMineralogia do soloLatossolosAdsorção (química)Fósforo
Resumo
A adsorção de fósforo ocorre em solos das regiões tropicais de forma mais intensa que nos solos das regiões temperadas. Essa diferença se deve, em grande parte, à composição mineralógica da fração argila dos primeiros, a qual apresenta teores relativamente maiores de caulinita, gibbsita, hematita e goethita que aqueles observados nos solos do hemisfério norte. Tal composição mineralógica é tipicamente encontrada na fração argila da maioria dos Latossolos, classe de solos altamente intemperizados que ocupa grande parte do território brasileiro. Embora a adsorção contribua para a permanência do fósforo na região de exploração radicular, o "envelhecimento" dessa retenção, juntamente com a precipitação de fosfatos de cálcio, de ferro e de alumínio, contribui para a chamada fixação desse nutriente vegetal à fase sólida do solo. Nesse contexto, o enfraquecimento da adsorção de P poderia contribuir para o aumento na fitodisponibilidade desse elemento. Relatos da literatura indicam que ânions orgânicos de baixa massa molecular derivados da ionização de ácidos como o acético, cítrico, fórmico, málico e oxálico contribuem para a diminuição da capacidade de adsorção de P por minerais; desse modo, tal efeito contribui, ao menos de forma temporária, para o retardamento da adsorção mais intensa de fósforo ocorrente nos solos tropicais. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo verificar se, além do já conhecido efeito diminuidor da adsorção de P, a co-adsorção de ânions orgânicos promove também um enfraquecimento na retenção de fósforo pelos minerais caulinita, gibbsita, hematita e goethita. Especificamente, serão estudados os efeitos individuais dos ânions acetato, citrato, formato, malato e oxalato na cinética de dessorção do ânion fosfato adsorvido a cada mineral supracitado associando-se à maior rapidez dessa dessorção um possível maior efeito enfraquecedor exercido pelo ânion orgânico na retenção de fósforo. Assim como o fósforo, o nitrogênio se constitui em elemento essencial às plantas sendo por elas absorvidos via sistema radicular principalmente sob a forma dos íons amônio (NH4+) e nitrato (NO3-). Devido à sua elevada mobilidade vertical no solo, o ânion NO3-, via de regra, apresenta elevado potencial de atingir aquíferos subterrâneos o que contribui para a diminuição da potablidade dos mesmos. Tendo em vista o relatado aumento na densidade superficial de cargas positivas de óxidos de ferro e da gibbsita decorrente da adsorção de cátions divalentes, o presente projeto visa também à investigar os efeitos individuais de cátions fitonutrientes (K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Mn2+ e Zn2+) sobre a capacidade de adsorção de nitrato dos minerais caulinita, gibbsita, hematita e goethita. Adicionalmente, serão investigados os possíveis efeitos da co-adsorção de nitrato com cada um dos cátions mencionados sobre a facilidade de sua dessorção em cada um dos minerais supracitados. (AU)

Fixação biológica e assimilação de nitrogênio pelo fitoplâncton em reservatórios subtropicais com diferentes graus de trofia

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Maria do Carmo Calijuri
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Sanitária - Recursos Hídricos
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo:12/21254-8
Vigência: 01 de março de 2013 - 31 de janeiro de 2014
Assunto(s):EutrofizaçãoQualidade da águaNitrogênioFitoplâncton
Resumo
A eutrofização artificial de reservatórios afeta os serviços ecossistêmicos e pode propiciar a proliferação de cianobactérias, algumas das quais apresentam riscos aos usos da água. Aliada a outros fatores, a disponibilidade de nutrientes regula o desenvolvimento fitoplanctônico. A fixação biológica do nitrogênio, habilidade especial de determinadas cianobactérias, compreende a conversão do nitrogênio atmosférico (N2) a amônio, que é incorporado a aminoácidos imprescindíveis para o metabolismo celular. No entanto, a fixação é um processo energeticamente dispendioso, o que torna a assimilação direta de formas nitrogenadas dissolvidas preferível pelo fitoplâncton. Esta pesquisa investigará a fixação do N2 e a assimilação de nitrogênio em três reservatórios com diferentes graus de trofia no estado de São Paulo. Ao nosso conhecimento, esse será um dos primeiros estudos a analisar essas etapas do ciclo do nitrogênio em ambientes subtropicais. Os reservatórios serão amostrados nas quatro estações do ano. Além de variáveis bióticas e abióticas da água, incluindo a avaliação qualitativa (espécies e grupos funcionais) e quantitativa (densidade e biovolume) do fitoplâncton, a fixação de nitrogênio será medida in situ por meio de um método indireto (redução do acetileno) e outro direto (isotopo 15N2). A assimilação de nitrato, amônio e ureia será estimada por meio de incubações em laboratório com traçador 15N. Serão testadas hipóteses relativas a fatores temporais e ao estado trófico dos reservatórios. Análises estatísticas contribuirão para a interpretação dos dados. O cronograma para 24 meses, que inclui estágio no exterior, permitirá o pleno cumprimento dos objetivos. Serão apresentados subsídios para o gerenciamento adequado dos reservatórios, com vistas à sustentabilidade. (AU)

Efeito do glifosato sobre a N-fixação e metabolismo de ureídeos em soja RR

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Liliane Santos de Camargos
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:12/23266-3
Vigência: 01 de março de 2013 - 31 de março de 2015
Assunto(s):Metabolismo vegetalFixação de nitrogênioAdubaçãoFertilizantes nitrogenadosSojaNitrogenaseAlantoínaGlifosato
Resumo
A produção brasileira de soja dispensa totalmente a adubação nitrogenada; o nitrogênio de todos os compostos desta planta provém da associação simbiótica, tornando o produto brasileiro altamente competitivo. Por outro lado, o glifosato pode afetar a fixação biológica do N, devido a redução do teor de níquel, sendo esse micronutriente essencial para os microrganismos simbióticos, enquanto que o glifosato também pode influenciar a fixação simbiótica de nitrogênio. Como não há estudos conclusivos acerca da taxa de fixação de nitrogênio em soja RR, após a aplicação de glifosato, o presente estudo visa obter um perfil da influencia da aplicação de glifosato em soja geneticamente modificada sobre a estabilidade do sistema de fixação de nitrogênio, transporte e o metabolismo e acumulo de ureídeos, através da quantificação de ureideos presentes em tecidos (folhas, raízes e nódulos) versus a atividade das enzimas nitrogenase, in vivo, e alantoinase, in vitro. (AU)

Fixação Biológica de N2 por cianobactérias da Península Antártica em sistema de monitoramento contínuo da nitrogenase sob condições ambientais adversas

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marli de Fátima Fiore
Supervisor no exterior: Lucas J. Stal
Local de pesquisa: Royal Netherlands Institute for Sea Research (Holanda)
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Processo:12/19036-2
Vigência: 01 de fevereiro de 2013 - 31 de janeiro de 2014
Assunto(s):AntárticaBiodiversidade
Resumo
Este plano de pesquisa tem como proposta investigar o papel ecológico das cianobactérias como contribuidoras para a entrada de nitrogênio no ambiente antártico. O objetivo geral é estudar a fixação biológica de nitrogênio nas linhagens de cianobactérias isoladas das Ilhas Rei George e Deception, Antártica, sob condições controladas de luminosidade, temperatura e teores de oxigênio, simulando parâmetros ambientais experimentados por essas linhagens na Antártica e em um cenário de aquecimento global. Até o momento, 65 linhagens de cianobactérias foram isoladas a partir de substratos coletados, como resultado do projeto de doutorado intitulado "Diversidade e atividade funcional de cianobactérias do Arquipélago Shetlands do Sul, Continente Antártico" (Processo FAPESP n.º 2010/00321-3). Desse total, 53 linhagens de cianobactérias foram submetidas aos testes de amplificação por PCR de fragmentos do gene nifH, envolvido na codificação do complexo enzimático da nitrogenase relacionado à fixação biológica de nitrogênio. Dessas, 35 linhagens apresentaram resultado positivo de amplificação e tiveram esse fragmento gênico sequenciado com sucesso. Dentre essas, 24 linhagens pertencem ao grupo das heterocitadas (família Nostocaceae) sabidamente fixadoras de nitrogênio, oito linhagens pertencem ao grupo das homocitadas e três linhagens são unicelulares. A presença desse fragmento gênico nas linhagens não heterocitadas indica o potencial genético das mesmas em realizar da fixação biológica do nitrogênio (FBN), no entanto, sua capacidade fixadora somente será comprovada após os testes de redução de acetileno em condições de baixa concentração de oxigênio, visto que os morfotipos homocitados e unicelulares não apresentam separação espacial entre as células que realizam a fotossíntese e a FBN e, portanto, podem ter a FBN inibida pela liberação de O2 da fotossíntese. Baixas temperaturas e grande amplitude de intensidade luminosa - condições extremas e características do continente Antártico - serão investigadas nas linhagens que apresentaram o gene nifH visto que podem influenciar a atividade do complexo enzimático da nitrogenase e consequentemente as taxas de FBN. Também, será explorado o efeito do aumento de temperatura sobre as taxas de atividade do complexo da nitrogenase nas linhagens mencionadas simulando a resposta da FBN nesses micro-organismos em um cenário do aquecimento global. (AU)

"efeito do glifosato sobre a capacidade de fixação de nitrogênio em soja RR"

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Liliane Santos de Camargos
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:12/16728-0
Vigência: 01 de janeiro de 2013 - 31 de março de 2016
Assunto(s):Fixação de nitrogênioTolerância
Resumo
A produção brasileira de soja dispensa totalmente a adubação nitrogenada; o nitrogênio de todos os compostos desta planta provém da associação simbiótica, tornando o produto brasileiro altamente competitivo. Por outro lado, o glifosato pode afetar a fixação biológica do N, devido a redução do teor de níquel, sendo esse micronutriente essencial para os microrganismos simbióticos, enquanto que o glifosato também pode influenciar a fixação simbiótica de nitrogênio. Como não há estudos conclusivos acerca da taxa de fixação de nitrogênio em soja RR, após a aplicação de glifosato, o presente estudo visa obter um perfil da influencia da aplicação de glifosato em soja geneticamente modificada sobre a estabilidade do sistema de fixação de nitrogênio, através da quantificação de ureideos presentes em seiva de xilema versus a atividade da enzima nitrogenase, in vivo. (AU)

"efeito do glifosato sobre o acúmulo e metabolismo de ureídeos em soja RR"

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Liliane Santos de Camargos
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:12/16697-8
Vigência: 01 de janeiro de 2013 - 31 de dezembro de 2013
Assunto(s):Fixação de nitrogênioTolerância
Resumo
A produção brasileira de soja dispensa totalmente a adubação nitrogenada; o nitrogênio de todos os compostos desta planta provém da associação simbiótica, tornando o produto brasileiro altamente competitivo. Por outro lado, o glifosato pode afetar a fixação biológica do N, devido a redução do teor de níquel, sendo esse micronutriente essencial para os microrganismos simbióticos, enquanto que o glifosato também pode influenciar a fixação simbiótica de nitrogênio. Como não há estudos conclusivos acerca da taxa de fixação de nitrogênio em soja RR, após a aplicação de glifosato, o presente estudo visa obter um perfil da influencia da aplicação de glifosato em soja geneticamente modificada sobre o metabolismo e acumulo de ureídeos, através da quantificação de ureideos presentes em tecidos (folhas, raízes e nódulos) versus a atividade da enzima alantoinase, in vitro. (AU)

Redes Filogenômicas e transferência lateral de genes

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Joao Carlos Setubal
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:12/17196-2
Vigência: 01 de dezembro de 2012 - 31 de março de 2015
Assunto(s):GenômicaBioinformática
Resumo
A transferência horizontal de genes (THG) é o principal meio de evolução bacteriana, que pode ocorrer por 5 mecanismos distintos: transformação, conjugação, transdução, GTAs (Gene Transfer Agents) e nanotubos. Acreditava-se que eventos de THG eram raros, e não teriam um impacto significativo sobre a adaptação dos organismos. Entretanto, hoje em dia sabe-se que estes eventos ocorrem com uma grande frequência, afetando virtualmente todas as famílias gênicas existentes. Este novo entendimento sobre a ocorrência de THG levou a utilização de grafos para representar a evolução de todo o genoma de um organismo, a qual chamamos de redes filogenômicas. Pretendemos utilizar o método de rede filogenômica para estudar o fluxo de transferência lateral de determinadas classes de genes em procariotos. Para montar uma rede filogenômica abrangente pretendemos utilizar todo o conjunto de genomas procarióticos depositados na base de dados RefSeq, além de adicionar informações extraidas de metadados fenotípicos e ecológicos para inferir eventos de THG e confirmar possíveis eventos observados. Utilizaremos esta rede filogenômica extendida para estudar duas possíveis classes gênicas: efetores do sistema secretor do tipo III e/ou genes de fixação de nitrogênio (nif). O sistema efetor do tipo III é o principal mecanismo pelo qual bactérias gram-negativas interagem com seus hospedeiros. A origem evolutiva dos efetores, proteínas secretadas e que são responsáveis por causar a infecção, é bastante confusa e não se sabe se são dispersos horizontalmente ou sofrem seguidas evoluções de novo. A ação dos genes nif na fixação de nitrogênio é bem conhecida e o papel da THG em sua evolução está bem descrito na literatura. Contudo, a identificação de quais espécies são capazes de assimilar nitrogênio é um processo complexo, no qual a compreensão do fluxo de transferência destes genes pode auxiliar. (AU)

Estrutura de comunidades diazotróficas na costa brasileira e zona oceânica adjacente

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto Oceanográfico (IO). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Frederico Pereira Brandini
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Biológica
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:12/04800-9
Vigência: 01 de novembro de 2012 - 04 de novembro de 2015
Assunto(s):Fixação de nitrogênio
Resumo
O Nitrogênio é um elemento essencial à vida, sendo responsável por até 10% do peso seco da maior parte das células microbianas nos oceanos. Cianobactérias do gênero Trichodesmium são amplamente reconhecidas como um dos mais importantes fixadores de nitrogênio nos oceanos. Cianobactérias podem afetar o acoplamento dos ciclos do carbono-nitrogênio-fósforo, contribuindo consideravelmente para o seqüestro do dióxido de carbono atmosférico, através da exportação biologicamente mediada da matéria orgânica particulada, a partir da superfície oceânica. A ampla lacuna no conhecimento acerca da importância de colônias de Trichodesmium na costa brasileira representa uma considerável perda de uma visão acurada sobre o fluxo de nutrientes como o nitrogênio e o carbono em nossa costa. A presente pesquisa tem como objetivos: a) avaliar temporal e espacialmente as taxas de fixação de nitrogênio da cianobactéria Trichodesmium, assim como o fluxo de carbono associado, abrangendo dois transectos (SE e NE) na plataforma continental brasileira e zona oceânica adjacente; b) identificar fatores ambientais passíveis de causar modificações nas taxas de incorporação de carbono e fixação de nitrogênio apresentadas pelo gênero Trichodesmium, e c) traçar algoritmos correlacionando-se dados de sensoriamento remoto sobre florações de Trichodesmium e taxas de fixação de carbono e nitrogênio na coluna d'água. Serão realizadas coletas em transectos no NE e SE do Brasil, assim como respectivas zonas oceânicas adjacentes, compreendendo até o Arquipélago de São Pedro e São Paulo (Lat 0_ 56'N; Long 29_ 22'W), no NE, e a Elevação do Rio Grande (Lat 3031_S; Long 3638_W). As coletas serão realizadas a bordo do N. Oc. Alpha Crucis, do IO-USP, sendo realizados cruzeiros na Plataforma Continental Sudeste e na Plataforma Continental Nordeste. Serão coletadas cianobactérias do gênero Trichodesmium e realizadas análises ambientais (Produtividade Primária, Carbono Orgânico Dissolvido, Carbono Orgânico Total, Sólidos Totais em Suspensão, Nitrogênio Total, Fósforo Total, Matéria Orgânica Dissolvida, Clorofila a, entre outras), concomitantemente. Após coletas e análises in situ, os organismos serão transportados para caixas experimentais, onde as taxas de incorporação de carbono e as taxas de fixação de nitrogênio serão monitoradas em relação a parâmetros variáveis, como diferentes concentrações de ferro, fósforo, assim como diferentes graus de pH. Do mesmo modo, os organismos cultivados nas caixas experimentais serão monitorados em relação à expressão da nitrogenase (nifH). Os dados gerados através da monitoração da densidade de Trichodesmium e das análises ambientais realizadas in situ serão correlacionados, para averiguação de diferenças significativas em relação às áreas coletadas. O conjunto dos dados obtidos in situ será avaliado através de regressão linear múltipla e da Análise dos Componentes Principais (PCA), com intuito de identificação das maiores fontes de variabilidade nas comunidades bacterianas em relação aos parâmetros ambientais. As taxas de incorporação de carbono e fixação de nitrogênio obtidas através das caixas experimentais serão avaliadas em razão dos diferentes tratamentos através de regressão linear simples. Desse modo, poderão ser traçados algoritmos para correlação de dados sobre a presença e extensão de florações de Trichodesmium obtidos através de sensoriamento remoto e a importância dos mesmos para os fluxos de carbono e nitrogênio na coluna d'água.Os dados obtidos através da biologia molecular, com a utilização de genes funcionais, serão comparados aos resultados obtidos experimentalmente, de maneira a traçarem-se correlações entre a expressão da nitrogenase e a fixação real de nitrogênio observada. (AU)

Análise metagenômica e polifásica da comunidade cianobacteriana do litoral paulista

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Janaina Rigonato
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:12/06850-3
Vigência: 01 de setembro de 2012 - 28 de fevereiro de 2015
Assunto(s):CianobactériasBiodiversidadeFilogeniaSequestro de carbonoFixação de nitrogênioFitoplâncton
Resumo
As cianobactérias marinhas dominam quantitativamente os oceanos em escala global. Elas são de imensa importância para o sequestro de carbono nestes ecossistemas, contribuindo de forma significativa para a produção primária global. Além da capacidade de redução do dióxido de carbono pelo processo da fotossíntese, muitas cianobactérias também são capazes de realizar a fixação biológica do nitrogênio atmosférico. Ainda, são identificadas como um dos grupos de organismos mais promissores para o isolamento de novos produtos naturais bioquimicamente ativos, com potencial de aplicação biotecnológica. Os estudos sobre cianobactérias na costa Atlântica brasileira são muito escassos e restringem-se a levantamentos florísticos por meio de observações em microscopia óptica. Sendo assim, este projeto tem por objetivos isolar cianobactérias presentes no fitoplâncton marinho da costa paulista, identificar os isolados morfologicamente, por microscopia e realizar a filogenia destes isolados através de análises de genes marcadores, como operon RNAr, com intuito de se identificar espécies ainda não descritas. Como existe a dificuldade em se cultivar todas as espécies presentes numa amostra ambiental, pretende-se avaliar a diversidade total das comunidades de cianobactérias que habitam a costa Atlântica paulista utilizando métodos independentes de cultivo (biblioteca metagenômica), também acessar a atividade funcional, avaliando os genes envolvidos no metabolismo secundário. Por fim, frente à importância em se ter organismos isolados para estudos de fisiologia, bem como obtenção de substâncias bioativas, deseja-se montar um banco de cianobactérias marinhas, com intuito de se realizar futuros estudos de bioprospecção. (AU)

Produção e qualidade fisiológica de sementes do feijoeiro cv. IAC tuna em função de doses de nitrogênio e de rotação de culturas com diferentes leguminosas

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marco Eustaquio de Sa
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:12/10984-5
Vigência: 01 de agosto de 2012 - 31 de julho de 2013
Assunto(s):SementesPlantio diretoRotação de culturas
Resumo
O uso de adubos verdes tem tido nas últimas décadas uma retomada em função do advento plantio direto. Para tanto diversas plantas de cobertura de solo tem sido utilizadas, entre elas as leguminosas. Estas devido à fixação biológica do nitrogênio podem propiciar uma economia no uso de adubação nitrogenada. Assim no presente projeto pretende-se estudar o comportamento do feijoeiro v. IAC Tunã, do grupo preto, cultivado sobre quatro fitomassas de adubos verdes, crotalaria juncea, feijão de porco, gandu e mucuna cinza em sistema de plantio direto e sob 4 doses de adubo nitrogenado em cobertura (0,50, 100 e 150 Kg N/ha). (AU)

Bioindicadores funcionais para monitoramento da qualidade do solo para o manejo sustentável da produção de biomassa em cana-de-açúcar (BIOSQ)

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Siu Mui Tsai
Pesquisador responsável no exterior: Eiko Eurya Kuramae
Instituição no exterior: Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. (Holanda)
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Processo:11/51749-6
Vigência: 01 de julho de 2012 - 30 de junho de 2014
Convênio/Acordo de cooperação com a FAPESP: BE-BASIC Consortium
Assunto(s):Manejo do soloIndicadores biológicosQualidade do soloCana-de-açúcar
Resumo
Estudos prévios e atuais do parceiro BE-Basic definiram recentemente o termo Normal Operating Range (NOR) para avaliação da estrutura das comunidades microbianas e seu potencial functional em solos holandeses (Projetos EcoGenomics e EcoLinc), baseados em tecnologias de microarranjos e PCR-quantitativo, utilizando um sistema integrado de análises de solos, perfis de comunidades microbianas, qPCR, sequenciamento em larga escala (pirosequenciamento), microarranjos filogenéticos (PhyloChips) e funcionais (GeoChips). De forma especial, esses estudos sugerem que distintos grupos microbianos podem servir como indicadores de específicas condições de solo, por ex., pH ou estado nutricional, sugerindo fortemente que existem bio-indicadores microbianos em solo e que podem ser explorados para fornecer informação rápida sobre o estado do solo. Este projeto visa também determinar as categorias de genes em funções chaves (nitrificação, fixação de nitrogênio, desnitrificação) mais indicativos do estado específico do solo; determinar bio-indicadores funcionais nos processos de emissão/seqüestro dos gases de efeito estufa (C02, CH4, N20); desenvolver uma plataforma para levantamento e monitoramento de bio-indicadores taxonômicos e funcionais que serão obtidos neste projeto para o manejo sustentável da produção cana-de-açúcar; aplicação de ferramentas de bioinformática e análise estatística multivariada para integrar os dados e atributos físico-químicos do solo com o objetivo de monitorar os microrganismos e os genes funcionais associados aos ciclos biológicos do C e N no solo; testar e validar a plataforma Be-Basic ("BIOSQ") em estações experimentais com cultivos de cana-de-açúcar da APTA no Estado de São Paulo. A meta é a identificação de numerosos grupos taxonômicos e genes com potencial para uso como bio-indicadores de atributos específicos do estado do solo, tais como disponibilidade de nutrientes, nível de perturbação e fertilidade do solo, e permitir a aplicação de uma plataforma para determinação da qualidade do solo baseada nesses bio-indicadores. Esta forma padronizada de análise requererá um menor esforço de conhecimento especializado. Nosso projeto trará contribuições importantes para o Programa FAPESP-BIOEN, que tem a meta de estudar os impactos de uma economia baseada em sistemas biológicos alternativos no ambiente e na saúde humana. (AU)

Caracterização fisiológica e do perfil de expressão gênica do transporte de nitrogênio em cultivares contrastantes de cana-de-açúcar (Saccharum spp) para o processo de Fixação Biológica de N2

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Antonio Vargas de Oliveira Figueira
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:11/22890-2
Vigência: 01 de junho de 2012 - 31 de julho de 2015
Assunto(s):Cana-de-açúcar
Resumo
O aumento da demanda para produção de energia renovável tem levado a intensificação no cultivo de plantas utilizadas como matéria prima para produção de biocombustíveis. A produção de cana-de-açúcar, utilizada tanto para a produção de açúcar como de etanol, apresenta grande importância econômica para o Brasil, e o aumento da demanda por biocombustíveis causou a expansão dessa cultura para solos marginais. Como consequência, o uso de fertilizantes a base de nitrogênio (N) é necessária para manter a alta produtividade, em detrimento do impacto prejudicial da aplicação de fertilizantes na biosfera e seu alto custo energético. Apesar da necessidade da aplicação de fertilizantes nitrogenados, o sucesso do cultivo da cana-de-açúcar no Brasil se baseia, em parte, no processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN). Dentre os efeitos benéficos da FBN, o aumento do N total e de biomassa, tem incentivado o uso dos endofíticos no cultivo em detrimento da aplicação de fertilizantes nitrogenados. Além da FBN, as plantas utilizam proteínas transportadoras (famílias AMTs -AMMONIUM TRANSPORTERS- e NRTs -NITRATE TRANSPORTERS-) para adquirir fontes inorgânicas de N no solo, como amônio e nitrato. Até o momento, como a absorção de N é afetada durante a associação planta-endofíticos e as bases moleculares dessa interação ainda permanecem desconhecidas. O objetivo desse projeto é caracterizar fisiologicamente e em nível molecular, o processo de absorção de N em genótipos de cana-de-açúcar contrastantes para a FBN, por meio de estudos de cinética de absorção de N pela raiz e análise quantitativa de transcritos de transportadores de N sob o efeito da FBN. (AU)

Produção de sementes de soja enriquecida com molibdênio: qualidade fisiológica, alterações químicas e nutricionais e estudo da translocação do molibdênio dos cotilédones para a planta

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Edson Lazarini
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:12/04597-9
Vigência: 01 de maio de 2012 - 31 de dezembro de 2012
Assunto(s):ProteínasGerminação
Resumo
O crescimento da produção e o aumento da capacidade competitiva da soja (Glycine max (L.) Merrill) sempre estiveram associados aos avanços científicos e à disponibilização de tecnologias ao setor produtivo. Tendo em vista esse crescimento, sabe-se que o nutriente molibdênio é essencial para a soja, principalmente no processo de fixação simbiótica do nitrogênio. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo produzir sementes de soja enriquecida com molibdênio em função doses do micronutriente aplicadas na cultura e verificar se há diferença entre variedades quanto a resposta a estas doses, comportamento destas sementes quanto a qualidade fisiológica e nutricional e em que quantidade e época ocorre a translocação do molibdênio presente nos cotilédones para a planta em formação durante as fases de germinação, emergência e estabelecimento incial. O experimento está sendo desenvolvido na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão/UNESP - Campus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS (51º22'W, 20º22'S e altitude 335 m aproximadamente), em um Latossolo Vermelho distrófico álico e de textura argilosa, cultivado a vários anos com as culturas de milho, soja ou feijão. O delineamento experimental será o de blocos ao acaso com os tratamentos dispostos em esquema fatorial 2 x 4 (variedades x doses), com quatro repetições. As cultivares a serem utilizadas são a BRS Valiosa RR e a BMX Potência RR. As doses de molibdênio a serem utilizadas são 0, 200, 400 e 800 g Mo ha-1 e serão aplicadas via foliar, em duas aplicações a serem realizadas nos estádios R3 e R5.4. A semeadura ocorreu no dia 06/12/2011 e a germinação em campo dia 11/12/2011, em área de plantio direto e com irrigação por pivô central, onde a cultura antecessora era milho. A semeadura foi mecanizada utilizando o espaçamento de 0,45 m entrelinhas e densidade de semeadura de 16 sementes por metro de sulco para ambas variedades. As sementes foram tratadas com fungicidas e inoculadas conforme recomendações para a cultura. As parcelas são compostas de 7 linhas com 15 m de comprimento. Serão realizadas as seguintes avaliações: população final de plantas, características agronômicas, massa de 100 sementes, produtividade de sementes, teor de molibdênio nas sementes, qualidade fisiológica (% de germinação, primeira contagem de germinação, índice de velocidade de emergência, envelhecimento acelerado e condutividade elétrica) e nutricional (teor de óleo e proteína) das sementes imediatamente após a colheita e 6 meses após esta será realizada avaliação da translocação diária e total do molibdênio presente nos cotilédones para a planta em formação em casa de vegetação. (AU)

Manejo do solo, doses de nitrogênio e inoculação de Azospirillum brasilense em arroz de terras altas irrigado por aspersão sobre diferentes coberturas vegetais

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Orivaldo Arf
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:11/21250-0
Vigência: 01 de abril de 2012 - 31 de agosto de 2013
Assunto(s):Azospirillum brasilenseSistemas de produçãoPlantio diretoOryza sativaNitrogênio
Resumo
O projeto será desenvolvido durante os anos agrícolas de 2011/12 e 2012/13 em área experimental da Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da Universidade Estadual Paulista, localizada no município de Selvíria (MS). O solo do local é do tipo Latossolo Vermelho-Escuro epi-eutrófico álico e de textura argilosa, originalmente sob vegetação de cerrado. A precipitação média anual é de 1.330 mm, a temperatura média anual é de 25 ºC e a umidade relativa do ar média anual de 66%. O projeto será constituído por três subprojetos envolvendo sistemas de manejos do solo, doses de nitrogênio e, presença e ausência de inoculação de sementes com Azospirillum brasilense sobre as coberturas vegetais milheto (subprojeto 1), crotalária (subprojeto 2) e o consórcio milheto + crotalária (subprojeto 3). O objetivo será avaliar o efeito da inoculação de sementes com Azospirillum brasilense nos diferentes sistemas de produção do arroz de terras altas, a possibilidade de redução na adubação nitrogenada em cobertura por intermédio da fixação biológica de nitrogênio e aumentar a eficiência produtiva do arroz de terras altas no sistema plantio direto. (AU)

Promoção de crescimento vegetal por rizobactérias do guaranazeiro

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Aline Aparecida Pizzirani-Kleiner
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo:11/05204-8
Vigência: 01 de março de 2012 - 28 de fevereiro de 2013
Assunto(s):Paullinia cupana
Resumo
O guaranazeiro é a planta cultivada de maior importância para a região Amazônica. Sua utilização não se restringe apenas aos habitantes da região, pois movimenta vários setores da economia, como a indústria de fármacos, cosmética e principalmente a indústria de refrigerantes e outros setores da indústria alimentícia. O fruto contém substâncias estimulantes, como a cafeína, que imprimem ao guaraná um grande potencial exploratório, visto que esta é uma das substâncias estimulantes mais consumidas do mundo. Apesar de sua importância, essa é uma cultura pouco estudada, e da qual pouco se sabe sobre sua genética e interações microbianas existentes. As rizobactérias promotoras do crescimento em plantas (RPCPs) são bactérias que vivem na rizosfera, ou seja, na região do solo sob influência da raiz, e que promovem crescimento das plantas associadas. A introdução dessas rizobactérias no solo traz benefícios diretos para a produção agrícola e, ao mesmo tempo, uma alternativa de cultivo com menor uso de insumos agrícolas. O presente projeto de pesquisa visa o isolamento de bactérias da rizosfera do guaranazeiro e em seguida sua identificação por meio do sequenciamento do gene 16S rDNA. As mesmas também serão avaliadas quanto ao potencial de promoção de crescimento vegetal pelo aumento da disponibilidade de nutrientes ou pela produção de inibidores de patógenos. Testes de solubilização de fosfatos, sideróforos, ácido indol acético (AIA) e fixação biológica de nitrogênio serão realizados com as rizobactérias. Em seguida, os isolados com potencial de promoção de crescimento vegetal serão inoculados em mudas, em casa de vegetação. Por fim, será realizado um monitoramento da colonização da planta do guaraná e a colonização cruzada de outras culturas de interesse econômico (como soja e cana-de-açúcar) pelas bactérias promotoras de crescimento utilizando um biomarcador (gene da GFP - Green Fluorescence Protein) e a técnica de qPCR. Resultados obtidos previamente permitiram observar a produção de compostos relacionados à promoção de crescimento vegetal por rizobactérias do guaranazeiro. Mais de 100 isolados já foram identificados e avaliados quanto à solubilização de fosfato e fixação biológica de nitrogênio. Este trabalho faz parte de um projeto intitulado "Microrganismos associados ao guaranazeiro com potencial biotecnológico e agrícola, especialmente visando o controle da antracnose" (Processo n. 09/53376-2) que foi aprovado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado São Paulo) em parceria com a FAPEAM (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas). (AU)

Ciclagem do nitrogênio relacionada ao sistema de produção

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Ciro Antonio Rosolem
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:11/01957-1
Vigência: 01 de janeiro de 2012 - 31 de março de 2014
Assunto(s):DesnitrificaçãoLixiviaçãoFertilidade do soloVolatilizaçãoImobilização
Resumo
O conhecimento de como o manejo do solo atua sobre a dinâmica do N em longo prazo pode fornecer bases para desenvolver sistemas de produção que otimizem a ciclagem deste nutriente. Objetiva-se com este trabalho avaliar o efeito de sistemas de manejo, com plantas de cobertura e escarificação, em rotação com a cultura da soja, no balanço e ciclagem do N e na produtividade da soja. O experimento vem sendo conduzido desde 2003, em um Nitossolo Vermelho distroférrico, estruturado, de textura argilosa. O experimento está delineado em blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas são constituídas pelas culturas de inverno triticale (X Triticosecale) e girassol (Helianthus annuus), e as subparcelas são constituídas pelos manejos de primavera, milheto (Pennisetum glaucum), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor) e crotalária júncea (Crotalaria juncea), além da escarificação, que foi realizada em 2003 e 2009, nessa mesma época. Na safra de verão tem sido cultivada a soja (Glycine max), em todas as subparcelas. A ciclagem e o balanço do N serão estudados por avaliações do solo, incluindo as determinações de N-total, N-inorgânico, N-orgânico e N microbiano; das taxas líquidas de mineralização; da massa de matéria seca, acúmulo de nutrientes, persistência e liberação de N da palhada das plantas de cobertura e da soja; da nutrição, fixação biológica, produtividade e exportação de N pela cultura da soja; pela avaliação das perdas de N por lixiviação, volatilização e desnitrificação, além da quantificação das entradas de N no sistema via deposição atmosférica e sementes. Os dados serão submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t (DMS), a 5% de probabilidade. (AU)

Estudo da tolerância do sistema simbiótico de Calopogonium mucunoides em resposta a diferentes faixas de pH

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Liliane Santos de Camargos
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Botânica - Fisiologia Vegetal
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:11/00927-1
Vigência: 01 de janeiro de 2012 - 31 de março de 2015
Assunto(s):NitrogenaseAminoácidosNodulaçãoCerrado
Resumo
Calopogonium mucunoides pertence tribo Phaseolae, subfamília Papilionoideae, família Leguminosae (Fabaceae). Possui uma capacidade de adaptação extremamente grande apresentando alta resistência a seca com alta capacidade de ajuste osmótico. Cresce bem em uma grande faixa de condições de solo variando desde muito ácidos (pH 4.3) a alcalinos (pH 8.0) e adapta-se a solos de baixa fertilidade, além de possuir alta capacidade de fixação biológica de nitrogênio. Apesar destas características não há muitos estudos acerca do metabolismo de nitrogênio, tendo sido identificada recentemente a tolerância do sistema simbiótico à presença de nitrogênio externo. Com base nestas informações, será avaliada a tolerância do sistema simbiótico à diferentes faixas de pH do substrato, buscando entender o mecanismo de adaptação desta espécie às condições de solo de Cerrado. (AU)

Inoculação de sementes com Azospirillum brasilense e adubação nitrogenada em cultivares de arroz de terras altas irrigado por aspersão

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Orivaldo Arf
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:11/19242-9
Vigência: 01 de dezembro de 2011 - 31 de outubro de 2014
Assunto(s):Arroz
Resumo
Devido ao alto consumo de arroz, cereal que alimenta mais da metade do mundo e a exigência de novas técnicas que aumentem a produtividade, estão sendo feitas pesquisas com bactérias fixadoras de nitrogênio, que inoculadas às sementes, podem reduzir os custos da adubação nitrogenada. Dentre as bactérias testadas, o Azospirillum brasilense mostrou maior eficiência e resultados satisfatórios, sendo assim uma alternativa viável para aumentar a produção. Assim o objetivo do projeto é estudar a eficiência da fixação de nitrogênio pelas bactérias Azospirillum brasilense em dois cultivares de arroz adubado com diferentes doses de nitrogênio em cobertura. O delineamento experimental será o de blocos ao acaso disposto em esquema fatorial 2x4x2. Os tratamentos serão constituídos pela combinação de dois cultivares de arroz (IAC 202 e Ana 5011), quatros doses de N em cobertura (0, 30, 60 e 90 kg/ha) e inoculação com Azospirillum brasilense (presença e ausência), com 4 repetições. O estudo será realizado em área experimental da Fazenda de Ensino e Pesquisa pertencente à Faculdade de Engenharia - UNESP - Campus de Ilha Solteira, localizada no município de Selvíria - MS. Durante o desenvolvimento do projeto serão realizadas as seguintes avaliações: emergência das plântulas, floração, teor de N nas folhas, altura de plantas, grau de acamamento, número de panículas por m2, número de grãos por panícula, massa de 100 grãos, massa hectolítrica, produtividade de grãos e rendimento de engenho. (AU)

Mapeamento de QTL's e obtenção de genótipos de soja precoces superiores e com alto teor de óleo visando cultivo em áreas de reforma de cana-de-açúcar

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Sandra Helena Uneda Trevisoli
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:11/12958-9
Vigência: 01 de dezembro de 2011 - 30 de novembro de 2014
Assunto(s):Melhoramento genético vegetalSojaFixação de nitrogênioRotação de culturasCana-de-açúcar
Resumo
Devido à recente e grande expansão da cultura da cana-de-açúcar no Brasil, o sistema de rotação/sucessão de culturas tornou-se foco de importantes estudos. Neste cenário, as espécies graníferas têm ocupado um papel de destaque, em especial as espécies leguminosas por oferecerem uma série de vantagens tais como: fixação de nitrogênio atmosférico, estreita relação carbono: nitrogênio e grande volume de resíduo orgânico para decomposição. Neste contexto, a soja possui grande importância em áreas canavieiras do Estado de São Paulo, como opção para cultivo em áreas de reforma, no entanto, faz-se necessário que o cultivar possua ciclo curto para que atenda ao cronograma da cultura da cana-de-açúcar, além de bons atributos agronômicos. Sendo assim, a presente proposta visa dar continuidade ao programa de melhoramento iniciado através de um projeto recentemente concluído, através da obtenção de genótipos de soja promissores para tal sistema, através de cruzamentos artificiais entre parentais com bons atributos agronômicos destacando-se a precocidade, produtividade, resistência a doenças, entre outros. Na atual proposta, pretende-se inserir o caráter de avaliação de teor de óleo, na tentativa de agregar tal caráter às linhagens promissoras obtidas no projeto anterior, bem como iniciar um programa para qualidade do grão, com foco em alta produção de óleo, para que os cultivos de soja possam ser destinados também à produção de Biodiesel. Dentro deste foco, pretende-se mapear QTL's para alto teor de óleo, de interesse para as populações sintetizadas e que possam ser utilizados dentro de estratégias de seleção assistida por marcadores, visando auxiliar o processo seletivo para este caráter, dentro dos programas de melhoramento de soja conduzidos pelo grupo de pesquisa. Posteriormente às hibridizações, visando obtenção de novas combinações favoráveis, serão conduzidas as populações segregantes pelo método genealógico modificado e nas etapas seguintes, serão adotados os delineamentos experimentais adequados e exigidos para as devidas gerações segregantes avaliadas, em função do número de sementes disponíveis para a instalação dos referidos ensaios. Sendo assim, pretende-se obter através da presente proposta novas combinações genotípicas superiores agregando os caracteres: precocidade, alta produtividade, alto teor de óleo e bom comportamento adaptativo às regiões canavieiras do Estado de São Paulo. (AU)

Aspectos fisiológicos e genéticos que caracterizam bactérias dos gêneros Klebsiella e Enterobacter isoladas de cana-de-açúcar ou de casos clínicos humanos

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Heloiza Ramos Barbosa
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:11/14457-7
Vigência: 01 de novembro de 2011 - 31 de dezembro de 2013
Assunto(s):Resistência microbiana às drogas
Resumo
Infecções por patógenos oportunistas aumentam drasticamente em consequência da medicina moderna e procedimentos invasivos. Muitos destes patógenos podem ser encontrados em reservatórios naturais como a rizosfera. Nesse ambiente, bactérias dos gêneros Enterobacter e Klebsiella atuam em associações com as plantas promovendo o crescimento vegetal pela produção de fitormônios, facilitando a captura de nutrientes e por possuírem a capacidade de reduzir nitrogênio atmosférico a amônia, sua forma combinada, que possibilita sua assimilação pela planta, um processo denominado fixação biológica de nitrogênio (FBN). Enterobacter spp e Klebsiella spp são comumente encontrados em águas e esgotos, bem como no trato intestinal de animais de sangue quente, podendo causar infecções do trato urinário ou como agentes de pneumonia. As infecções associadas costumam ser adquiridas em hospitais, principalmente por pacientes imunodeprimidos, sendo necessária a instauração de terapias antimicrobianas com antibióticos de amplo espectro, uma vez que estes gêneros apresentam resistência aos antimicrobianos comercializados. Os antibióticos atuam como um fator ecológico que pode afetar comunidades bacterianas, selecionando populações que exibem mecanismos de resistência intrínseca ou adquirida, que podem ser mediados por elementos genéticos como plasmídeos e/ou integrons. Os efeitos dos antibióticos incluem alterações em estruturas filogenéticas, disseminação da resistência e distúrbios em microssistemas. Embora sejam amplamente conhecidos os mecanismos de resistências não existe informação de como estes eventos genéticos podem influencia na virulência e nos processos fisiológicos de bactérias oportunistas de interesse clínico e ambiental. Assim, através de testes fisiológicos e moleculares, este trabalho tem como objetivo comparar dados obtidos de amostras ambientais e clínicas, em relação à resistência a antibióticos, fatores de virulência, capacidade de fixar N2, produção de substâncias promotoras de crescimento vegetal, antifúngicos e a capacidade de colonização de plantas micropropagadas de cana-de-açúcar, além de verificar sua proximidade genética através de seqüenciamento de genes housekeeping. Os resultados permitiram inferir sobre a possibilidade da seleção de cepas clínicas em ambientes de rizosfera assim como hipotetizar a aquisição de isolados hospitalares a partir do ambiente. (AU)

Balanço dos gases do efeito estufa na pecuária bovina de corte no Centro-Oeste do Brasil: bases técnicas para pecuária de baixo carbono

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Carlos Clemente Cerri
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo:10/17837-2
Vigência: 01 de setembro de 2011 - 31 de agosto de 2014
Assunto(s):Emissão de gasesDióxido de carbonoMetanoBovinocultura de corte
Resumo
A proposta tem por objetivo quantificar os gases do efeito estufa (GEE) (CO2, CH4 e N2O) emitidos por animais criados a pasto em comparação com animais semi-confinados. As fontes de GEE a serem avaliadas incluem a fertilização nitrogenada de pastos e culturas produtoras de componentes da ração para o confinamento, calcário, fermentação entérica, fixação biológica do nitrogênio, decomposição da urina, fezes e urina+fezes, decomposição de restos culturais e dos dejetos animais aplicados ao campo. Outras fontes, tais como a queima de combustíveis fósseis e o uso de eletricidade também serão contabilizadas. A determinação das mudanças do estoque de carbono no solo será feita paralelamente e deduzida do total emitido, para possibilitar o cálculo das emissões líquidas. Com essas informações efetuar-se-a o cálculo da pegada de C de um kg de carne produzida nos dois sitemas para um mesmo peso de abate de 1 UA (unidade animal). As medidas serão feitas em condições de laboratório no CENA/USP e em duas condições de campo em fazendas situadas nos estados de Rondônia e Mato Grosso. Essas medidas incluirão o uso de câmaras de incubação e análise dos gases por cromatografia gasosa. Os solos serão coletados de forma a atender os quesitos estatísticos e as análises de C serão efetuadas em auto-analisadores. Os resultados serão tratados estatisticamente pelos testes de média (Tukey), variância (Anova) e correlação (Correlação de Pearson) e análise de incertezas recomendado pelo IPCC. Os resultados obtidos serão comparados com os valores obtido pelo cálculo chamado de Tier 1 pelo IPCC. Para tanto, será usada a ferramenta "Ex-Ante Carbon Balance Tool - EX-ACT" para o balanço Ex-Ante do carbono proposta e utilisada pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), que tem como finalidade fornecer estimativas Ex-Ante do impacto de atenuação na agricultura. Esses resultados poderão auxiliar a tomada de decisão por parte dos órgãos governamentais, principalmente no que se refere a políticas públicas visando reduzir as emissões de GEE e conferir sustentabilidade na produção de carne no Brasil. Consideramos que os produtos dessa pesquisa colaborarão com o recém criado programa do MAPA de Agricultura de Baixo Carbono (ABC). (AU)

Sequenciamento do genoma da cianobactéria Nostoc sp. CENA67 e anotação de genes do metabolismo secundário

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Marli de Fátima Fiore
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo:11/08092-6
Vigência: 01 de julho de 2011 - 15 de novembro de 2015
Assunto(s):GenomaBiotecnologiaCianotoxinasFixação de nitrogênio
Resumo
Nostoc é um gênero cianobacteriano de ampla distribuição mundial que apresenta importância ecológica, evolutiva, biogeoquímica, biotecnológica e ecotoxicológica. O estudo de seu genoma pode levar a uma melhor compreensão de seu metabolismo secundário e de sua capacidade de produção de cianotoxinas e outras moléculas bioativas. Recentemente foi constatada a produção do alcaloide neurotóxico neossaxitoxina em Nostoc sp. CENA67, um isolado de terra preta antropogênica da Floresta Amazônica. Esse análogo de saxitoxina não havia sido relatado para este gênero e acreditava-se que ela se restringisse a cianobactérias de ambiente aquático. Dessa maneira, este projeto de doutorado tem como objetivo sequenciar o genoma da cianobactéria Nostoc sp. CENA67 e realizar sua montagem e a anotação de genes envolvidos com seu metabolismo secundário. Para isso, será realizada a extração de 5 µg de ácido desoxirribonucleico de células de CENA67 cultivadas em Erlenmeyers contendo meio de cultura líquido AA/4. O DNA genômico terá seu tamanho total estimado por polimorfismo do comprimento de fragmentos de restrição (RFLP) e eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). Uma biblioteca genômica será então construída para o sequenciamento na plataforma SOLiD no Laboratório de Polimorfismo de DNA da Universidade Federal do Pará (Belém-PA). O genoma será montado por referência por meio do programa computacional Corona Lite. A predição e a anotação de genes serão realizadas utilizando ferramentas computacionais disponíveis no laboratório. Este será o genoma da primeira cianobactéria de ambiente terrestre capaz de produzir alguma variante de saxitoxina. Espera-se dessa maneira contribuir para a compreensão dos fatores genéticos, ecológicos e evolutivos relacionados à produção de saxitoxinas por cianobactérias e à ecologia, à taxonomia e à biogeografia do gênero Nostoc. (AU)

Avaliação do potencial biotecnológico de linhagens mutantes de Rhizobium tropici

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Jackson Antônio Marcondes de Souza
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Bioquímica de Microorganismos
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo:10/13242-4
Vigência: 01 de março de 2011 - 31 de maio de 2012
Assunto(s):Reação em cadeia da polimerase em tempo realBiologia molecular
Resumo
Nos últimos anos, o Brasil tem ocupado o primeiro lugar na produção e consumo mundial de feijão, que é um dos alimentos básicos e uma das principais fontes de proteína na alimentação da população brasileira. Em razão da importância econômica e social do feijoeiro no Brasil, estudos visando à otimização do processo de nodulação e, conseqüentemente, da fixação biológica do nitrogênio, é uma prática de grande importância e muito necessária Dentre as espécies de Rhizobium fixadores de nitrogênio, a maioria dos indivíduos isolados nos solos brasileiros pertence à espécie R. tropici. O feijoeiro desenvolve associação simbiótica nas raízes com a bactéria, quando esta está presente no solo, naturalmente ou via inoculação, ela reconhece e infecta as raízes da planta hospedeira, provocando a formação de nódulo onde ocorre a fixação do N2. Os genes bacterianos envolvidos na formação dos nódulos estão divididos em duas classes: 1) genes que especificam a composição bioquímica da superfície celular bacteriana, tais como os que determinam a síntese de exopolissacarídeos e lipopolissacarídeos, genes exo e lps, respectivamente; e 2) genes relacionados à produção de polissacarídeos capsulares, antígenos K e ²-1,2-glucanos, além de genes ndv (do inglês: nodule development). Estirpes de rizóbio são eficientes produtores de exopolissacarídeos e tais exsudatos apresentam estrutura complexa e estão envolvidos nos processos de infecção e fixação biológica do nitrogênio (FBN). Neste projeto pretende-se realizar a caracterização do processo de fixação simbiótica do nitrogênio destes microrganismos geneticamente modificados em relação a sua estirpe selvagem SEMIA 4080. Avaliando-se a expressão gênica, através de PCR quantitativo em tempo real, de alguns dos genes relacionados ao metabolismo intermediário central e energético, uma vez que as vias anabólicas e catabólicas de Carbono:Nitrogênio são orientadas por estes, os quais são fundamentais na produção de moléculas importantes para o processo de FBN. (AU)

Cultivo intercalar de adubos verdes em cana-de-açúcar visando a substituição da adubação mineral nitrogenada e a melhoria das propriedades físicas do solo

Beneficiário:
Instituição-sede da pesquisa: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba, SP, Brasil
Pesquisador responsável:Miguel Cooper
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo:10/12554-2
Vigência: 01 de novembro de 2010 - 31 de outubro de 2011
Assunto(s):Adubo verdeCana-de-açúcarFísica do soloNitrogênio
Resumo
A cana-de-açúcar está entre as principais culturas brasileiras, ocupando 14 % da área cultivada no Brasil. É grande geradora de divisas e de fundamental importância no planejamento energético do país. Apesar de algumas variedades serem capazes de realizar alguma fixação biológica do N atmosférico, a cultura ainda é dependente da aplicação de quantidades significativas de N para rendimentos satisfatórios. Em algumas situações, certos sistemas de produção e técnicas de manejo permitem menor dependência dos adubos nitrogenados. A adoção da rotação de culturas com espécies da família Fabaceae, por exemplo, é bastante utilizada pelo setor canavieiro e é capaz de reduzir ou eliminar a adubação nitrogenada na cana-planta. A cana-soca, no entanto, continua dependente dos adubos nitrogenados. O objetivo do presente trabalho é avaliar se o cultivo intercalar da Crotalaria breviflora é capaz de substituir a adubação nitrogenada da cana-soca pela fixação biológica de N e ainda melhorar as propriedades físicas do solo possibilitando maior longevidade do canavial. O experimento será instalado em área de produção de cana com colheita mecanizada sem queima no município de Serra Azul-SP. A cultura intercalar será instalada após o quarto corte por semeadura direta na palha em duas linhas para cada entrelinha da cana. O delineamento experimental será de blocos ao acaso com quatro repetições. Serão avaliados diferentes intervalos entre a colheita da cana e a semeadura do adubo verde, com ou sem o corte do mesmo ao florescimento. Haverá, ainda, dois tratamentos testemunhas com cana em monocultivo, um com adubação mineral nitrogenada e outro sem adubação nitrogenada. (AU)
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