61ª Reunião Anual da SBPC

C. Ciências Biológicas - 3. Bioquímica - 1. Biologia Molecular

ANÁLISE DAS ESTRUTURAS DE COMUNIDADES DE ARCHAEA DE CARVÃO PIROGÊNICO EM SOLOS DE TERRA PRETA DE ÍNDIO NA REGIÃO AMAZÔNICA

Fabiana de Souza Cannavan 1 Mateus de Souza Terceti 1 Amanda Barbosa Lima 1 Siu Mui Tsai 1

1. Centro de Energia Nuclear na Agricultura – CENA/USP

INTRODUÇÃO:

Uma proporção significativa do carbono orgânico encontrado em solos de Terra Preta de Índio (TPI) está na forma de Carvão Pirogênico (CP) comparado aos solos adjacentes. A presença do CP nos solos pode afetar significativamente a retenção de nutrientes e desempenhar um papel fundamental nos processos biogeoquímicos, especialmente no ciclo dos nutrientes. O CP apresenta atividade química na sua superfície de modo a absorver compostos orgânicos solúveis, reter água e assim abrigar microrganismos do solo. A maioria dos estudos realizados com TPI está voltada aos aspectos químicos, geológicos e antropológicos, sendo que as comunidades microbianas destes solos ainda são pouco conhecidas. Archaea constituem um grupo heterogêneo de organismos procarióticos, filogeneticamente distante das eubactérias. Até recentemente acreditava-se que membros do domínio Archaea eram restritos a ambientes extremos. Entretanto, descobriu-se comunidades de Archaea em ambientes não extremos, tais como o solo. Portanto, este trabalho tem como objetivo estudar as estruturas de comunidade de Archaea em solos e carvão pirogênico presentes em Terra Preta de Índio utilizando a técnica de T-RFLP (Terminal Restriction Fragment Length Polymorphisms).

METODOLOGIA:

Solos de TPI e solos adjacentes foram coletados em duas regiões, Lagoa Balbina (Amazônia Ocidental - AM) e Floresta Nacional de Caxiuanã – Sítio Arqueológico Mina I (Amazônia Oriental - PA) nas profundidades 10 e 20 cm. O CP do solo TPI foi separado com o auxilio de pinça esterilizada e lupa estereoscópica. Amostras de DNA total de solo TPI, solo adjacente e carvão pirogênico foram extraídas e o gene 16S rRNA de Archaea foi amplificado utilizando-se dos primers 21F (6-FAM) e 958R. Os amplicons resultantes foram digeridos com as enzimas MspI e HhaI em reações separadas. O comprimento dos fragmentos terminais de restrição (T-RFs) foi determinado através de análise de fragmentos com o sequenciador ABI 3100 e o programa Peak Scanner 1.0 (Applied Biosystems). Os dados foram analisados através de Análise de Componentes Principais (PCA) utilizando distância de Hellinger, com o programa CANOCO 4.5. As análises do Cluster, estimativas de riqueza e análise de similaridade (ANOSIM) foram realizadas utilizando o programa Primer5.

RESULTADOS:

Na análise química dos solos, amostras de TPI apresentaram elevados teores de fósforo, cálcio, matéria orgânica, capacidade de troca catiônica, pH e soma de bases quando comparados com solos adjacentes. Com base nos T-RFs do gene 16S rRNA de Archaea, observou-se maior número do UTOs em amostras digeridas com enzima de restrição HhaI nos dois sítios estudados. A análise de componentes principais (PCA) revelou agrupamentos distintos entre os ambientes TPI e ADJ. Os resultados de agrupamento confirmaram os resultados obtidos com as análises de PCA, evidenciando, assim, maior distância entre as amostras de fragmentos de carvão e solos adjacentes e menor distância entre as amostras de TPI e carvão pirogênico. A análise de similaridade (ANOSIM) revelou diferenças significativas entre as amostras de solos TPI, fragmentos de carvão pirogênico e solos ADJ (R global = 0.713). No entanto, esta mesma análise não revelou diferenças entre as estruturas de comunidade de Archaea em amostras carvão pirogênico e solo TPI. Os cálculos da estimativa de riqueza de UTOs mostraram que houve diferença significativa entre as amostras de solos TPI, carvão pirogênico e ADJ.

CONCLUSÃO:

Este estudo evidencia que as estruturas de comunidades de Archaea apresentram diferenças significativas entre as amostras de solos TPI, carvão pirogênico e ADJ. A topologia global dos gráficos de ordenação (PCA) dos T-RFs utilizando as enzimas MspI e HhaI definiu claramente o agrupamento dos solos estudados, indicando alta confiabilidade dos dados. A análise baseada nos T-RFs digeridos com as enzimas de restrição MspI e HhaI revelou resultados similares, apresentando maior riqueza de UTOs em amostras de solo ADJ. Entretanto, há muitas questões a serem respondidas em relação aos mecanismos que controlam as propriedades do carvão pirogênico e o modo como a dinâmica dos nutrientes pode ser afetada. Outros estudos podem auxiliar na caracterização das comunidades microbianas do carvão pirogênico presentes em TPI.

Instituição de Fomento: CNPq, FAPESP

Palavras-chave: T-RFLP, Archaea, Terra Preta de Índio e Carvão pirogênico.