Prospecção de isolados microbianos de ambientes hipersalinos para redução do estresse hídrico em milho (Zea mays L.)

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Amancio, Lucas Henrique da Silva
Orientador(a): Fernandes, Marcelo Ferreira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Agricultura e Biodiversidade
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23335
Resumo: Hypersaline environments, such as apicuns (supratidal flats) and salt flats, harbor highly specialized microbial communities adapted to growth under extreme salinity conditions. Due to the physiological similarity between high salinity and drought stress—both characterized by reduced osmotic potential—these microorganisms present biotechnological potential to enhance plant tolerance to water deficit in agricultural systems. This study aimed to isolate, identify, and evaluate the potential of microorganisms from the rhizosphere of halophytic plants inhabiting apicuns and salt flats to confer drought tolerance in maize (Zea mays L.). Bacterial and fungal isolates were obtained through culturomic approaches, using multiple culture media with varying NaCl concentrations (4 to 25%) and incubation temperatures, followed by molecular identification, characterization of their ability to promote drought tolerance in maize, and preservation. The experimental phase was conducted in a greenhouse using the maize hybrid Morgan 20A55, grown under controlled irrigation conditions in pots containing a RedYellow Argisol (Brazilian Soil Classification System). Plants were irrigated daily during the first five weeks and then subjected to a 14-day drought stress period, followed by rehydration at levels sufficient to meet the plants' full water demand. Biometric variables (plant height and shoot dry mass), physiological parameters (leaf temperature and relative chlorophyll content measured via SPAD index), and metabolic responses (leaf proline accumulation) were assessed, in addition to a visual drought index. Statistical analyses were performed using contrasts with irrigated and non-irrigated controls, along with non-metric multidimensional scaling (NMS) to evaluate treatment distribution based on the joint response of the measured variables. The results indicated that certain isolates significantly improved plant growth and physiological performance under drought stress, including higher biomass accumulation, increased chlorophyll and proline content, and reduced visual drought symptoms. Multivariate analyses confirmed these effects, revealing associations between specific treatments and axes related to thermal regulation and maintenance of leaf hydration.
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spelling Amancio, Lucas Henrique da SilvaFernandes, Marcelo Ferreira2025-10-01T17:48:32Z2025-10-01T17:48:32Z2025-06-30AMANCIO, Lucas Henrique da Silva. Prospecção de isolados microbianos de ambientes hipersalinos para redução do estresse hídrico em milho (Zea mays L.). 2025. 47 f. Dissertação (Mestrado em Agricultura e Biodiversidade) –— Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23335Hypersaline environments, such as apicuns (supratidal flats) and salt flats, harbor highly specialized microbial communities adapted to growth under extreme salinity conditions. Due to the physiological similarity between high salinity and drought stress—both characterized by reduced osmotic potential—these microorganisms present biotechnological potential to enhance plant tolerance to water deficit in agricultural systems. This study aimed to isolate, identify, and evaluate the potential of microorganisms from the rhizosphere of halophytic plants inhabiting apicuns and salt flats to confer drought tolerance in maize (Zea mays L.). Bacterial and fungal isolates were obtained through culturomic approaches, using multiple culture media with varying NaCl concentrations (4 to 25%) and incubation temperatures, followed by molecular identification, characterization of their ability to promote drought tolerance in maize, and preservation. The experimental phase was conducted in a greenhouse using the maize hybrid Morgan 20A55, grown under controlled irrigation conditions in pots containing a RedYellow Argisol (Brazilian Soil Classification System). Plants were irrigated daily during the first five weeks and then subjected to a 14-day drought stress period, followed by rehydration at levels sufficient to meet the plants' full water demand. Biometric variables (plant height and shoot dry mass), physiological parameters (leaf temperature and relative chlorophyll content measured via SPAD index), and metabolic responses (leaf proline accumulation) were assessed, in addition to a visual drought index. Statistical analyses were performed using contrasts with irrigated and non-irrigated controls, along with non-metric multidimensional scaling (NMS) to evaluate treatment distribution based on the joint response of the measured variables. The results indicated that certain isolates significantly improved plant growth and physiological performance under drought stress, including higher biomass accumulation, increased chlorophyll and proline content, and reduced visual drought symptoms. Multivariate analyses confirmed these effects, revealing associations between specific treatments and axes related to thermal regulation and maintenance of leaf hydration.Ambientes hipersalinos, como apicuns e salinas, abrigam comunidades microbianas altamente especializadas, adaptadas ao crescimento sob condições extremas de salinidade. Devido à similaridade fisiológica entre os efeitos da alta salinidade e do déficit hídrico, ambos caracterizados por reduzido potencial osmótico, esses microrganismos apresentam potencial biotecnológico para promover tolerância das plantas ao estresse hídrico em sistemas agrícolas. Este trabalho teve como objetivo isolar, identificar e avaliar o potencial de microrganismos provenientes da rizosfera de plantas halófitas de apicuns e salinas na promoção da tolerância à seca em plantas de milho (Zea mays L.). Os isolados bacterianos e fúngicos foram obtidos por meio de culturômica, utilizando múltiplos meios de cultivo com diferentes concentrações de NaCl (4 a 25%) e temperaturas de incubação, com posterior identificação molecular, caracterização quanto ao potencial de promoção de tolerância a seca em milho e conservação. A fase experimental foi conduzida em casa-de-vegetação com milho da cultivar Morgan 20A55, sob irrigação controlada em vasos com solo classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo. As plantas foram submetidas a um regime de irrigação plena nas primeiras cinco semanas e, posteriormente, a um período de estresse hídrico de 14 dias, seguido de retorno da irrigação aos níveis de atendimento pleno da demanda hídrica das plantas. Foram avaliadas variáveis biométricas (altura de planta e massa seca da parte aérea), fisiológicas (temperatura foliar e teor relativo de clorofila, estimado por SPAD) e metabólicas (acúmulo de prolina nas folhas), além de um índice visual de seca. A análise estatística foi realizada com base em contrastes com os controles irrigado e não irrigado e por meio de ordenação multivariada não métrica (NMS), permitindo a observação da distribuição dos tratamentos segundo a resposta conjunta das variáveis. Os resultados indicaram que alguns isolados promoveram melhorias significativas no crescimento e fisiologia das plantas sob estresse, incluindo maior acúmulo de biomassa, teores mais elevados de clorofila e prolina e menores sinais visuais de seca. A análise multivariada confirmou esses efeitos, evidenciando associação entre determinados tratamentos e eixos relacionados à regulação térmica e manutenção da hidratação foliar.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporAgrobiodiversidadeMilhoMetabolismo microbianoEstresseFisiologiaSolosSalinidadeProspecçãoHalófitasRizosferaBacillaceaeHalobacillusModicisalibacterBioinoculanteRhizosphereBioinoculantCIENCIAS AGRARIASProspecção de isolados microbianos de ambientes hipersalinos para redução do estresse hídrico em milho (Zea mays L.)Prospection of microbial isolates from hypersaline environments for mitigating drought stress in maize (Zea mays L.)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Agricultura e BiodiversidadeUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/23335/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALLUCAS_HENRIQUE_SILVA_AMANCIO.pdfLUCAS_HENRIQUE_SILVA_AMANCIO.pdfapplication/pdf663101https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/23335/2/LUCAS_HENRIQUE_SILVA_AMANCIO.pdf0e9b40e45cb9d89240ec8c99a3bc8b48MD52riufs/233352025-10-01 14:48:37.709oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2025-10-01T17:48:37Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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