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MICROORGANISMOS E INTERAÇÕES BIOLÓGICAS. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA Seminário de microbiologia geral. Adriana Piedade Palau Carla de Souza Rosa Mariana Zucchi.

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Presentation Transcript


MICROORGANISMOS E INTERAÇÕES BIOLÓGICAS

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINACENTRO DE CIENCIAS BIOLÓGICASDEPARTAMENTO DE MICROBIOLOGIA IMUNOLOGIA E PARASITOLOGIA Seminário de microbiologia geral

Adriana Piedade Palau

Carla de Souza Rosa

Mariana Zucchi

Florianópolis, Novembro de 2010


1-RAIZ

  • Oferecem suporte estrutural para a planta.

  • Absorvem água e nutrientes do solo.

  • Produzem reguladores de crescimento, como citocininas e giberelinas.

  • Armazenam amido.

  • Fornecem nutrientes para uma ampla variedade de microorganismos.


2-RIZOSFERA

  • Região do solo influenciada pelas raízes, com máxima atividade microbiana.

  • Controla o crescimento das plantas.

  • Local de ocorrência de processos relacionados com a nutrição da planta, trocas de O2 e CO2, amonificação, nitrificação e simbiose. 

  •  Influenciada por fatores relacionados ao hospedeiro; fatores relacionados ao solo; condições ambientais; práticas culturais e interações microbiológicas do solo.


Compostos comumente encontrados na rizosfera

  • Aminoácidos.

  • Ácidos orgânicos.

  • Carboidratos.

  • Derivados de ácidos nucléicos.

  • Vitaminas.

  • Enzimas.

  • Outros compostos.


Microorganismos comumente encontrados na rizosfera

  • Bactérias- Bacillus, Pseudomonas, Celulobacter, Micrococcus e Rhizobium.

  • Fungos- Aspergillus, Penicillum, Fusarium, Glomus

  • Actinomicetos- Streptomyces e Actnonomyces

  • Microfauna- Nematóides e protozoários.


Formação da micorriza

  • Propágulos de fungos micorrízicos aparentemente respondem a estímulos das exsudações e suas hifas crescem e penetram nas células epidermais das raízes.

  • Principais tipos de micorrizas: ecto-, endo-, ectendo-, ericoid- ou ainda micorrizas orquidóides.

  • 95% das espécies de plantas pertencem a gêneros que caracteristicamente formam micorrizas.


  • Evidências em raízes fossilizadas: surgimento de micorrizas há cerca de 400 milhões de anos, no período Devoniano, que coincide com o aparecimento das plantas terrestres.


  • Não se conhece o processo evolucionário que deu origem às micorrizas mas representam uma das formas mais antigas de relação simbiótica envolvendo organismos heterotróficos com autotróficos, com a formação de estruturas fisiológicas especializadas.


Ectomicorrizas

  • Características:

    - Perda dos pêlos radiculares;

    - Desenvolvimento de um grosso manto fúngico envolvendo a epiderme e córtex da raiz;

    - Penetração das hifas entre as células corticais das raízes formando a rede de Hartig;

    - Hifas se estendem no solo formando rizomorfas.


  • C = cortex; E = epiderme; En = endoderme; M = manto


ectomicorriza


ENDOMICORRIZAS

  • - Perdem os pêlos radiculares;

  • Presença de arbúsculos;

  • - Não forma manto fúngico;

  • Presença de hifas externas;

  • Pode haver vesículas.


ENDOMICORRIZAS


Micorrizaericóide

  • Hifas na superfície da raiz (soltas) sem formação de manto;

  • Células compactas com hifas mas pouca extensão de solo.


Ciclo simbiótico endomicorrizas

Cortesia: Cláudio Soares


MicorrizasOrquidóides

  • Crescimento inter e intracelular (invaginação das paredes) formando espirais de hifas no interior das células.

  • São importantes no estabelecimento e desenvolvimento de orquídeas.


BENEFÍCIOS DAS MICORRIZAS


BENEFÍCIOS DAS MICORRIZAS

  • Aumenta a eficiência de absorção da planta de nutrientes e íons e aumenta a longevidade da raiz.

  • Melhora o crescimento da planta.

  • Aumenta a captação da água .

  • Reduz o estresse da planta causado por alterações no solo; toxicidades associadas com dejetos de minas ou aterros sanitários; metais pesados ou toxicidade devido ao desequilíbrio de alguns elementos.


  • mecanismos mediados e influenciados pelas hifas dos FMAs

Cortesia: Cláudio Soares


Benefícios das micorrizas

  • Altera a textura do solo, aumentando o grau de agregação das partículas do mesmo e, conseqüentemente, a estabilidade.

  • Produção de cogumelos comestíveis e trufas por certos fungos ectomicorrízicos.

  • Os fungos micorrízicos heterotróficos obtêm a maioria do seu C do hospedeiro autotrófico (até 20%).

  • Hifas dos fungos simbiontes proporcionam um aumento da área de interação com outros microorganismos.


efeitos das micorrizas

  • Reduz a permeabilidade da membrana.

  • Muda a qualidade e quantidade de exsudação da raiz.

  • Aumenta a produção de hormônio vegetal , influenciando sistemas reguladores em plantas.

  • Reduz doenças relacionadas aos patógenos de plantas.

  • Fungos produzem enzimas que hidrolisam e mineralizam os nutrientes disponíveis às plantas, e mantêm uma comunidade microbiana única na ‘micorrizosfera’.


Micorrizosfera

  • É a zona influenciada tanto pelas raízes quanto pelos fungos micorrízicos.


Influência das bactérias sobre fungos ectomicorrízicos

  • Efeito sobre reconhecimento fungo-raiz.

  • Efeito sobre crescimento fúngico.

  • Alteração da composição química da rizosfera do solo.

  • Efeitos sobre a germinação dos propágulos do fungo.


Bactérias e fungos ectomicorrízicos

  • Mosse, em seu estudo, observou que esporos do fungo glomalean sp. germinaram melhor em ágar quando as bactérias estavam presentes.

  • Por outro lado, outros estudos utilizando fumigação de pasteurização ou esterilização dos solos, têm demonstrado que a presença de certas bactérias do solo também pode inibir a germinação dos esporos ou esporulação dos fungos.


Interações microbianas e agricultura sustentável

  • Micorrizas arbusculares podem melhorar a nutrição de P, a absorção de N e melhorar a resistência à doenças em suas plantas hospedeiras. 

  • Bactérias fixadoras de N ou de solubilização de P, podem sinergicamente interagir com fungos MA e, assim, beneficiar o desenvolvimento e o crescimento das plantas.


Interações microbianas e agricultura sustentável

  • Inoculantes microbianos podem ser usados como meios alternativos para controlar pragas e doenças.

  • Além de produzir compostos antifúngicos, a capacidade das bactérias para rapidamente colonizar a superfície radicular e, assim, intimamente interagir com patógenos pode facilitar ainda mais a repressão patogênica.


Bactérias Pseudomonas

  • Um certo tipo de isolado bacteriano mostrou-se ser um colonizador eficiente de raízes de tomateiros

  • Eficientemente antagonizou o patógeno radicular de Fusarium oxysporum

  • A presença da bactéria biocontrole resultou em redução de 70-80% da densidade da rede de hifas no interior raízes de tomateiro.


Influência do manejo das culturas

  • Preparo físico

  •  A rotação de culturas

  • Adubação e aplicação de pesticidas

  • Em sistemas agrícolas sustentáveis, a microbiota residente do solo torna-se cada vez mais importante para o ecossistema e para o entendimento de processos como a ciclagem de nutrientes.


REFERÊNCIAS

JOHANSSON, J. F.; PAUL, L. R.; FINLAY, R. D. Microbial interactions in the mycorrhizosphere and their significance for sustainable griculture. FEMS Microbiology Ecology, Sweden, vol 48, jan. 2004. Disponível em <http://dels-old.nas.edu/banr/gates1/docs/mtg5docs/bgdocs/microbial_interactions.pdf>. Acesso em 17/11/2010.

  • LINDERMAN R. G. Mycorrhizal Interactions with the Rhizosphere Microflora: The mycorrhizosphere Effect. Disponível em < www.apsnet.org/publications/phytopathology/.../Phyto78n03_366.PDF> Acesso em 18/11/2010.

  • Ecologia da Rizosfera e Filosfera. Disponível em <http://www.cnpma.embrapa.br/unidade/index.php3?id=228&func=unid> Acesso em 18/11/2010.


REFERÊNCIAS

  • SALA, V. M. R.; FREITAS, S. S.; SILVEIRA, A. P. D. Interação entre fungos micorrízicos arbusculares e bactérias diazotróficas em trigo. Pesq. agropec. bras.,  Brasília,  v. 42,  n. 11, Nov.  2007 .   Disponível em <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-204X2007001100011&lng=en&nrm=iso>. Acesso em 19/11/2010.

  • Aula de micorrizas pós-graduação em agroecossistemas. Disponível em <http://www.dms.ufsc.br/mip7013/> Acesso em 18/11/2010.

  • Microorganismos Rizosfera e Ecologia. Disponível em http://www.scribd.com/doc/36995896/AULA-I-Microrganismos-Rizosfera-e-Ecologia Acesso em 18/11/2010.


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