Investigação sobre o efeito do sistema de cultivo na composição da microbiota da cana-de-açúcar

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Carvalho, Lucas Amoroso Lopes de [UNESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Metataxonômica; Cana-de-açúcar; Sistema de cultivo; Cultivo orgânico; Microbioma vegetal
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/202760

A constante busca por aumento na produtividade da cultura da cana-de-açúcar sob sistema de cultivo convencional leva a um uso excessivo de produtos agroquímicos sintéticos, tais como fertilizantes e pesticidas, os quais podem causar efeitos nocivos à saúde humana e ao meio ambiente. O sistema de cultivo orgânico surge como uma alternativa mais sustentável, com a premissa de redução do uso de tais produtos, preconizando a integração do cultivo com processos biogeoquímicos de ciclagem de nutrientes e estruturação do solo. Nesse sentido, microrganismos associados às plantas possuem um papel de destaque, já que podem influenciar no pleno desenvolvimento vegetal. Contudo, os impactos dos diferentes sistemas de cultivo nos microbiomas associados a cana-de-açúcar permanecem desconhecidos. A fim de identificar alterações da microbiota associada com a cana-de-açúcar sob sistemas contrastantes de cultivo, extraímos e sequenciamos marcadores filogenéticos de bactérias (16S rRNA) e fungos (ITS2) presentes nos diferentes nichos propiciados pela planta. As sequências de boa qualidade foram processadas através do programa DADA2, resultando na obtenção de 12.839 variantes de sequencias bacterianas e 3.222 fúngicas. Os nichos foram o principal fator de determinação das composições das comunidades, contudo, diferenças entre nichos de plantas dos sistemas contrastantes foram identificadas em função dos tratamentos, com o sistema de cultivo convencional apresentando riqueza e diversidade de espécies levemente superior ao orgânico. No total, foram encontrados 389 e 401 táxons diferencialmente abundantes, de bactérias e fungos, respectivamente, entre os sistemas. A avaliação das redes de coocorrência indicam alterações estruturais relacionadas com os sistemas de cultivo, onde as redes do sistema orgânico foram mais coesas, ao passo que as redes do sistema convencional apresentaram maior modularidade. Já a predição funcional revelou enriquecimento de vias metabólicas relacionadas com resistência antimicrobiana, no sistema de cultivo convencional. Nossos resultados evidenciam que as práticas convencionais de manejo podem interferir na estruturação das comunidades microbianas, de modo que elas se apresentam menos coesas, com uma distribuição mais heterogênea e em módulos de acordo com o nicho na planta, apesar de não observarmos um grande impacto na diversidade.