TCC - Biotecnologia

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ILACVN - Centro Interdisciplinar de Ciências da Vida - Bacharelado em Biotecnologia

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Navegando TCC - Biotecnologia por Assunto "alimentos geneticamente modificados"

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    Diversidade microbiana endofítica em sementes crioulas de milho (Zea mays L.) e de um parente silvestre da espécie: uma análise comparativa com uma variedade transgênica
    (2025) Cardoso, Julia Benini dos Santos
    Este estudo investigou a diversidade microbiana das sementes de diferentes genótipos de milho, analisando o impacto da domesticação, do melhoramento genético e das práticas agrícolas sobre a microbiota. A hipótese foi de que a diversidade microbiana diminuiria conforme o aumento do nível de domesticação e a intensificação do uso de insumos no cultivo. Para testar essa hipótese, foram analisadas as radículas das plântulas germinadas de Teosinto (Zea Luxurians), parente silvestre do milho, três variedades crioulas (Colorido, Amarelão e Rajado) e do híbrido transgênico SX 3197 TR por meio de sequenciamento da região 16S rRNA. O Teosinto apresentou a maior diversidade microbiana, destacando-se como reservatório genético e microbiológico. Dentre as variedades crioulas, o milho Colorido mostrou maior diversidade em níveis taxonômicos superiores, sugerindo uma maior interação ecológica favorável à manutenção de microrganismos benéficos. Já as variedades Amarelão e Rajado apresentaram perfis mais próximos ao do milho transgênico, indicando que práticas agrícolas, como o maior uso de fertilizantes, podem estar reduzindo a variabilidade microbiana. O milho transgênico SX 3197 TR apresentou um número elevado de OTUs, mas menor diversidade em níveis taxonômicos superiores, sugerindo que grupos específicos de bactérias prosperam sob manejo intensivo. A composição da microbiota variou entre os genótipos, com predominância dos Filos Proteobacteria e Actinobacteria para o Teosinto. Já as variedades cultivadas apresentaram predominância de Firmicutes, indicando possíveis impactos do manejo agrícola sobre a estrutura microbiana. Gêneros como Bacillus, Stenotrophomonas e Paenibacillus foram identificados no Teosinto e em algumas variedades crioulas, sugerindo um potencial para aplicações biotecnológicas, como o desenvolvimento de bioinsumos agrícolas. A ausência de OTUs compartilhadas entre os genótipos reforça a singularidade da microbiota de cada variedade e destaca a importância da conservação da diversidade genética do milho para manter a microbiota associada a ele. A domesticação e o melhoramento genético, bem como os distintos ambientes agrícolas de cultivo podem influenciar a microbiota das sementes, com possíveis consequências para a adaptação e a resiliência das plantas em diferentes sistemas agrícolas. É necessário ampliar os estudos sobre o papel funcional das bactérias, incluindo seu isolamento, para explorar seu potencial em bioestimulantes agrícolas. Resumen Este estudio investigó la diversidad microbiana de semillas de diferentes genotipos de maíz, analizando el impacto de la domesticación, el mejoramiento genético y las prácticas agrícolas en el microbiota. La hipótesis era que la diversidad microbiana disminuiría a medida que aumentara el nivel de domesticación y se intensificara el uso de insumos en el cultivo. Para probar esta hipótesis, se analizaron las raicillas de plántulas germinadas de teosinte (Zea Luxurians), un pariente silvestre del maíz, tres variedades locales (Colorido, Amarelão y Rajado) y el híbrido transgénico SX 3197 TR mediante la secuenciación de la región de ARNr 16S. El teocintle presentó la mayor diversidad microbiana, destacándose como reservorio genético y microbiológico. Entre las variedades locales, el maíz Colorido mostró una mayor diversidad en niveles taxonómicos más altos, lo que sugiere una mayor interacción ecológica favorable al mantenimiento de microorganismos beneficiosos. Las variedades Amarelão y Rajado presentaron perfiles más cercanos a los del maíz transgénico, lo que indica que las prácticas agrícolas, como el mayor uso de fertilizantes, pueden estar reduciendo la variabilidad microbiana. El maíz transgénico SX 3197 TR mostró una gran cantidad de OTU pero una menor diversidad en niveles taxonómicos más altos, lo que sugiere que grupos específicos de bacterias prosperan bajo un manejo intensivo. La composición del microbiota varió entre genotipos, con predominio del Phyla Proteobacteria y Actinobacteria para el Teosinte. Las variedades cultivadas mostraron predominio de Firmicutes, lo que indica posibles impactos del manejo agrícola en la estructura microbiana. Se han identificado géneros como Bacillus, Stenotrophomonas y Paenibacillus en el teosinte y algunas variedades locales, lo que sugiere un potencial para aplicaciones biotecnológicas, como el desarrollo de bioinsumos agrícolas. La ausencia de OTU compartidas entre genotipos refuerza la singularidad del microbiota de cada variedad y resalta la importancia de conservar la diversidad genética del maíz para mantener el microbiota asociado a él. La domesticación y la mejora genética, así como los diferentes entornos de cultivo agrícola, pueden influir en el microbiota de las semillas, con posibles consecuencias para la adaptación y resiliencia de las plantas en diferentes sistemas agrícolas. Es necesario ampliar los estudios sobre el papel funcional de las bacterias, incluido su aislamiento, para explorar su potencial en bioestimulantes agrícolas.
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    Diversidade microbiana endofítica em sementes do gênero Zea: análise comparativa de milho-pipoca crioulo e do parente silvestre da espécie com uma variedade transgênica
    (2025-05-04) Carvalho, Thaynara Cristina de
    A microbiota endofítica desempenha um papel fundamental na adaptação das plantas a diferentes ambientes, influenciando sua resistência a estresses bióticos e abióticos. Neste estudo, investigou-se a diversidade e composição da microbiota endofítica radicular em diferentes variedades de milho, incluindo o teosinto (Zea luxurians), variedades crioulas de milho-pipoca (Roxa, Colorida e Vermelha) e um híbrido transgênico SX 3197 TR, com o objetivo de avaliar o impacto do processo de domesticação e do manejo agrícola sobre a comunidade microbiana. A hipótese testada foi de que a domesticação, o melhoramento genético e o cultivo em ambientes com diferentes níveis de insumos influenciam diretamente a diversidade da microbiota endofítica. As sementes foram coletadas em Anchieta (SC), desinfestadas e germinadas em condições controladas. O DNA microbiano das raízes foi sequenciado (gene 16S rRNA) e analisado com os pacotes DADA2, Phyloseq e Vegan. Os resultados mostraram que o teosinto, parente silvestre do milho, teve a microbiota mais diversa, com 339 Unidades Taxonômicas Operacionais (OTUs), incluindo bactérias ligadas à resistência a estresses. As variedades crioulas apresentaram menos OTUs (Vermelha: 172, Roxa: 77, Colorida: 22), mas mantiveram microrganismos adaptativos e potencialmente benéficos. O milho híbrido transgênico teve 237 OTUs, mas concentradas em menos grupos microbianos, possivelmente devido à sua base genética mais restrita e ao uso intensivo de insumos no cultivo. A ausência de OTUs em comum entre os genótipos destaca a influência do tipo de milho, do manejo e do ambiente na composição microbiana. Esses achados reforçam a importância de conservar a diversidade genética do milho e de seu microbioma, especialmente em variedades menos domesticadas, que podem servir de fonte para o desenvolvimento de bioinsumos e práticas agrícolas mais sustentáveis. Pesquisas futuras devem explorar o potencial funcional dessas comunidades microbianas. Resumen La microbiota endofítica desempeña un papel fundamental en la adaptación de las plantas a diferentes ambientes, influyendo en su resistencia a estreses bióticos y abióticos. En este estudio se investigó la diversidad y composición de la microbiota endofítica radicular en distintas variedades de maíz, incluyendo el teocintle (Zea luxurians), variedades criollas de maíz-palomero (Roxa, Colorida y Vermelha) y un híbrido transgénico (SX 3197 TR), con el objetivo de evaluar el impacto del proceso de domesticación y del manejo agrícola sobre la comunidad microbiana. La hipótesis evaluada fue que la domesticación, el mejoramiento genético y el cultivo en ambientes con distintos niveles de insumos influyen directamente en la diversidad de la microbiota endofítica. Las semillas fueron recolectadas en Anchieta (SC), desinfectadas y germinadas en condiciones controladas. El ADN microbiano de las raíces fue secuenciado (gen 16S rRNA) y analizado con los paquetes DADA2, Phyloseq y Vegan. Los resultados mostraron que el teocintle, pariente silvestre del maíz, presentó la microbiota más diversa, con 339 Unidades Taxonómicas Operacionales (OTUs), incluyendo bacterias asociadas a la resistencia a estreses. Las variedades criollas mostraron un menor número de OTUs (Vermelha: 172, Roxa: 77, Colorida: 22), pero conservaron microorganismos adaptativos y potencialmente beneficiosos. El maíz híbrido transgénico presentó 237 OTUs, concentradas en un menor número de grupos microbianos, posiblemente debido a su base genética más restringida y al uso intensivo de insumos en su cultivo. La ausencia de OTUs compartidas entre los genotipos destaca la influencia del tipo de maíz, el manejo y el ambiente en la composición de la comunidad microbiana. Estos hallazgos refuerzan la importancia de conservar la diversidad genética del maíz y su microbioma, especialmente en variedades menos domesticadas, que pueden ser fuentes valiosas de microorganismos beneficiosos para el desarrollo de bioinsumos y prácticas agrícolas más sostenibles. Futuros estudios deben profundizar en el potencial funcional de estas comunidades microbianas.