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Aula 8 Cristina Cruz
Microbiologia do Ambiente - SRF
Solo, rizosfera e filosfera
• Rizosfera– Aplicações em ecologia da restauração e
bioremediação ambiental.– As culturas monoaxénicas e o seu potencial de
estudo.• Filosfera
– Interacões entre microrganismos epifíticos ecuticulas foliares.
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Estudo do efeito das micorrizas
• A heterogeneidade do solo e darizosfera dificultam o estudo doefeito ÚNICO da micorriza
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Estudo do efeito das micorrizas
• Tendo em consideração a heterogeneidade do solo e darizosfera é extremamente difícil estudar o efeito isoladoda micorriza
Relevantepara testarhipóteses
Semsignificadoecológico
Poucorelevante
para testarhipóteses
Elevadosignificadoecológico
Aula 8 Cristina Cruz
Microbiologia do Ambiente - SRF
Estudo do efeito das micorrizas• Como preparar uma experiência ?
• Duração da experiência
Estudo do efeito das micorrizas•Inoculum • solo natural• usando plantas armadilha•Qualidade do inoculo• difere entre taxa de AMF• adição ou remoção de nutrientes•Quantidade de inoculo• adição ou remoção de nutrientes• difere entre taxa de AMF • idade•Controlo• esterilização• solo natural
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Estudo do efeito das micorrizas
• Que parâmetros analisar ?
Estudo do efeito das micorrizas
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Estudo do efeito das micorrizasEstudo do efeito das micorrizasCaracterização: Que métodos usar ?
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Modelo para a transferência de N em AMF
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Measuring 15N uptake (Expt. 1)A. rhizogenes-transformed carrot roots+ Glomus intraradices
5 mM (15NH4)2SO4
82% 15N enrichment
Sequential harvests (myceliumby tweezers)
Hours
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
15
N a
bu
nd
an
ce
(%)
0
5
10
15
20
25
30
35
Roots
Mycelium
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Modelo para a transferência de N em AMF
NH4+
Enzyme activities weremeasured in responseto:
• Three NH4+ levels
• Inhibition of argininesynthetase
• Inhibition of urease
Arginine synthetase
Glutamine synthetase
Arginase
Urease
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Arginine synthetaseµmol N mg-1 protein h-1
100 µM (NH100 µM (NH44))22SOSO440 µM (NH0 µM (NH44))22SOSO44
0
1
2
3
0 24 48 72 96Time (h) after starting the treatment
Arg
inin
e sy
nthe
tase
AM Root
0
1
2
3
0 24 48 72 96Time (h) after starting the treatment
Arg
inin
e sy
nthe
tase
Hyphae
5000 µM (NH5000 µM (NH44))22SOSO44
(NH(NH44))22SOSO4 4 supply:supply:0 µM100 µM5000 µM
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Effect of inhibitors on enzyme activities
Enzyme Activity Treatment AM Root Hyphae!mol N mg protein
-1 h
-1
Urease Extract 4,91 0,82
Ext + 500 !M PPDA 0,73 0,41
Ext + 20 mM L-Norvalin 4,81 0,87
GS Extract 27,8 27,4
Ext + 500 !M PPDA 23,6 31,2
Ext + 20 mM L- Norvalin 27,2 25,6
Arg Synthetase Extract 0,51 2,94
Ext + 500 !M PPDA 0,43 2,98
Ext + 20 mM L- Norvalin 0,12 0,17
Arginase Extract 2,44 0,60
Ext + 500 !M PPDA 1,99 0,50
Ext + 20 mM L- Norvalin 2,18 0,43
Urea CO2 + NH3UreaseOrnithine ArginineAS Arginase
PPDA phenyl phosphorodiamidate L-Norvaline
Inhibitors were added to the extraction mediaand incubated for 30 min. Enzyme activity was
then determined.
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Arginine synthetase - inhibitor effectsµmol N mg-1 protein h-1
Time (h) after starting the treatment
AM Root
1
2
3
Time (h) after starting the treatment
Arg
inin
e sy
nthe
tase
Hyphae
5000 µM (NH5000 µM (NH44))22SOSO44
0
1
2
3
0 24
Arg
inin
e sy
nthe
tase
72 96
+ + 500 µM500 µM PPDA PPDA
4824072 9648
+ + 20 mM L-20 mM L-norvalinenorvaline
(NH(NH44))22SOSO4 4 supply:supply: 5000 µM
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Transferência de N em AMF
N def
NH4+
Glu
NH4+
Urea
GS
ASS
Urease
CO2
NH4+
NH4+
Glu
Arg
NH4+
Urea
GS
ASS
Urease
CO2
"
-
"
-
"
-
Pi
Poly PArg
PoolERM C
Argininosuccinate
Poly PArg
Arginase
Argininosuccinate
Arginase
"+
NH4+
Arg
PoolIRM C
IRM ERMAM root
"
-
2 nmol N mg -1 FW h-1
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Microbiologia do Ambiente - SRF
Técnicas usadas no estudo da rizosfera
•Perfil metabolómico da rizosfera
•Expressão génica (planta e Micro)
•Análise de imagem
•“crosstalk” entre planta e micro
•Modelação
•Análise bio- informática
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Microbiologia do Ambiente - SRF
A diversidade rizosférica
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Microbiologia do Ambiente - SRF
A filosfera
As populaçõesmicrobianas dafilosferamudam notempo (min) eno espaço(mm).
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Microbiologia do Ambiente - SRF
A filosfera
As populaçõesmicrobianas dafilosferamudam notempo (min) eno espaço(mm).
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Microbiologia do Ambiente - SRF
A filosfera
Esquema da filosfera comohabitat para microrganismosevidenciando os parâmetrosclimáticos e vegetaisdeterminantes dascondições biológicas dasuperfície foliar
Aula 8 Cristina Cruz
Microbiologia do Ambiente - SRF
A filosfera
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Microbiologia do Ambiente - SRF
A filosfera
Interacção entrePseudomonasfluorescens adesenvolver-senas cuticulas defolhas deespécies distintase permeabilidadehidrica
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