Adriana Piedade Palau Carla de Souza Rosa Mariana Zucchi

1. 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

2. 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.

4. 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.

5. Compostos comumente encontrados na rizosfera • Aminoácidos. • Ácidos orgânicos. • Carboidratos. • Derivados de ácidos nucléicos. • Vitaminas. • Enzimas. • Outros compostos.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. C = cortex; E = epiderme; En = endoderme; M = manto

13. ectomicorriza

14. ENDOMICORRIZAS • - Perdem os pêlos radiculares; • Presença de arbúsculos; • - Não forma manto fúngico; • Presença de hifas externas; • Pode haver vesículas.

15. ENDOMICORRIZAS

16. Micorrizaericóide • Hifas na superfície da raiz (soltas) sem formação de manto; • Células compactas com hifas mas pouca extensão de solo.

17. Ciclo simbiótico endomicorrizas Cortesia: Cláudio Soares

18. MicorrizasOrquidóides • Crescimento inter e intracelular (invaginação das paredes) formando espirais de hifas no interior das células. • São importantes no estabelecimento e desenvolvimento de orquídeas.

19. BENEFÍCIOS DAS MICORRIZAS

20. 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.

21. mecanismos mediados e influenciados pelas hifas dos FMAs Cortesia: Cláudio Soares

22. 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.

23. 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’.

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

26. 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.

27. 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.

28. 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.

29. 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.

30. 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.

31. 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.

34. 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.

35. 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.