Abstract:
RESUMO: O feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) é uma leguminosa de grande importância
para países da América do Sul, África e América Central como fonte de
proteínas. No Brasil tem grande relevância, principalmente para a região
Nordeste como alternativa de renda e alimento. Diversos estudos apontam que
é na rizosfera o local onde as plantas assimilam mais nutrientes e em troca
depositam no solo diferentes tipos de exsudatos radiculares que influenciam a
biomassa microbiana, até mesmo entre genótipos da mesma espécie,
contribuindo para a diversidade de microrganismos, bem como para a qualidade
nutricional da planta. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar a
diversidade bacteriana presente na rizosfera e no solo não rizosférico de
diferentes genótipos de feijão-fava. Assim, foram conduzidos ensaios de
avaliação com quatro variedades crioulas de feijão-fava no município de
Teresina-PI, na qual foram obtidas amostras de solo rizosférico e não rizosférico
para extração de DNA e análises químicas e biológicas do solo, seguido do
sequenciamento por meio da plataforma Illumina MiSeq. O sequenciamento
gerou um total de três milhões de sequências que, após o processamento de
qualidade foram obtidas, em média, 125.000 sequências por amostra,
permanecendo, no total, apenas 74.270 sequências. A partir desta análise,
verificam-se que, a rizosfera do feijão-fava foi enriquecida com a presença dos
filos Proteobacteria e Actinobacteria, enquanto no solo não rizosférico o filo
Firmicutes e sequências que não foram classificadas em nenhum filo bacteriano
foram predominantes. Ainda, observa-se que na rizosfera de cada acesso foram
encontradas bactérias das ordens Gaiellales e Sphingomonadales, sugerindo-se
a formação de um grupo específico selecionado pelo P. lunatus, apesar de o
índice que mede a riqueza de espécies não ter sido estatisticamente significativo
neste estudo. Analisando a relação das variáveis ambientais do solo com os
genótipos, observa-se que houve uma clara distinção entre os acessos, sendo
os valores de carbono, nitrogênio e cálcio os principais fatores determinantes da
estrutura das comunidades microbianas do feijão-fava. Desse modo, os
resultados indicam que o feijão-fava selecionou uma comunidade bacteriana
específica para colonizar as rizosferas com base nos diferentes exsudatos
radiculares eliminados por cada genótipo, sendo os acessos UFPI-944 (Boca de
Moça) e UFPI-1241 (Raio de Sol) os que mais contribuíram para a estrutura e
diversidade de bactérias no solo rizosférico.
ABSTRACT: The lima bean (Phaseolus lunatus L.) is a legume of great importance for
countries in South America, Africa and Central America as a source of proteins.
In Brazil it has great relevance, mainly for the Northeast region as an alternative
of income and food. Several studies indicate that the rhizosphere is the place
where plants assimilate more nutrients and in turn deposit different types of root
exudates in the soil that influence microbial biomass, even among genotypes of
the same species, contributing to the diversity of microorganisms, as well as to
the nutritional quality of the plant. Thus, the work aims to evaluate the bacterial
diversity present in the rhizosphere and in the bulk soil of different genotypes of
lima bean. Evaluation tests were carried out with four native varieties of lima
beans in the city of Teresina-PI, in which samples of rhizosphere and bulk soil
were obtained for DNA extraction and chemical and biological analysis of the soil,
followed by sequencing using the platform Illumina MiSeq. The sequencing
generated a total of three million sequences which, after quality processing,
obtained an average of 125,000 sequences per sample, with a total of only
74,270 sequences remaining. From this analysis, it appears that the rhizosphere
of the lima bean was enriched with the presence of the phylum Proteobacteria
and Actinobacteria, while in the bulk soil the phylum Firmicutes and sequences
that were not classified in any bacterial phylum were predominant, however, it is
observed that in rhizosphere of each accession, bacteria of the orders Gaiellales
and Sphingomonadales were found, suggesting the formation of a specific group
selected by P. lunatus, although the index that measures the species richness
was not statistically significant in this study. Analyzing the relationship of the
environmental variables of the soil with the genotypes, it is observed that there
was a clear distinction between the accessions, with the values of carbon,
nitrogen and calcium being the main determining factors of the structure of the
microbial communities of the lima bean. Thus, the results indicate that lima beans
selected a specific bacterial community to colonize rhizospheres based on the
different root exudates eliminated by each genotype, with accessions UFPI-944
(Boca de Moça) and UFPI-1241 (Raio de Sol ) those that most contributed to the
structure and diversity of bacteria in the rhizospheric soil.