Cianobactérias em ecossistemas de manguezais: isolamento, morfologia e diversidade genética

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Genuario, Diego Bonaldo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acetylene reduction analysis; Análise de redução de acetileno; Biological nitrogen fixation; Filogenia; Fixação biológica do nitrogênio; nifH; Phylogeny; rpoC1
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/64/64133/tde-03092010-150527/

Manguezais são ecossistemas de transição entre ambientes terrestres e marinhos encontrados em regiões tropicais e subtropicais. A ampla faixa de variações de salinidade e teor oxigênio, típica desses ambientes, está entre os principais fatores condicionantes da colonização e desenvolvimento da biota. Apesar disso, são ambientes com elevada produção primária. Entre os nutrientes, o nitrogênio é um dos principais fatores limitantes que afetam o desenvolvimento da vegetação do manguezal e somente baixa disponibilidade de formas reduzidas está presente. Portanto, há a necessidade de determinar os micro-organismos fixadores de nitrogênio que colonizam os ecossistemas de manguezais. Dentre esses, existem as cianobactérias, um grupo bem conhecido de micro-organismos fotossintéticos oxigênicos e fixadores de nitrogênio. Neste estudo, 50 linhagens de cianobactérias foram isoladas de amostras ambientais de solos, água e material perifítico, coletadas nos ecossistemas de manguezais da Ilha do Cardoso e Bertioga, São Paulo. Essas linhagens foram isoladas usando meios específicos de crescimento e análises morfológicas identificaram representantes das ordens Chroococcales (35 linhagens, 70%), Oscillatoriales (9 linhagens, 18%) e Nostocales (6 linhagens, 12%). Dezesseis linhagens distribuídas entre as ordens Chroococcales e Nostocales foram selecionadas para os estudos de filogenia usando o gene rpoC1. A maioria das sequências de rpoC1 geradas pela amplificação por PCR usando o conjunto específico de primer rpoC1-1/rpoC1-T mostraram baixas similaridades (menor que 90%) com seqüências disponíveis no GenBank, indicando que estas linhagens de cianobactérias são únicas. As exceções foram somente duas linhagens (Synechococcus sp. CENA177 and Cyanothece sp. CENA169) que apresentaram altas similaridades com sequências de cianobactérias isoladas de ambientes de água doce do Brasil. A análise filogenética Neighbor-Joining mostrou que várias das novas linhagens cianobactérias dos manguezais se agruparam, sem relação com a descrição taxonômica baseada na caracterização morfotípica. Uma busca pelo gene funcional nifH, o qual codifica para a redutase da nitrogenase, em 27 isolados dos manguezais, revelou a sua presença em 21 linhagens (77%) dispersas entre as ordens Chroococcales, Oscillatoriales e Nostocales. Os 21 fragmentos do gene nifH amplificados foram clonados e seqüenciados e todas as sequências também mostram baixas similaridades (menor que 95%) com seqüências de cianobactérias disponíveis no GenBank. A análise filogenética do gene nifH posicionou as novas linhagens de cianobactérias dos manguezais em vários agrupamentos distribuídos ao longo da árvore, e como também observado para o gene rpoC1, sem correlação com a descrição taxonômica baseada na caracterização morfotípica. Atividade da nitrogenase, avaliada pela técnica de redução de acetileno, foi encontrada em cinco linhagens pertencentes à ordem Nostocales e em uma linhagem pertencente à ordem Chroococcales. A estimativa da fixação biológica de nitrogênio por essas linhagens variaram de 327,01 a 1.954,15 pmol N2.g-1 de biomassa seca.dia-1.