Diversidade microbiana endofítica em sementes do gênero Zea: análise comparativa de milho-pipoca crioulo e do parente silvestre da espécie com uma variedade transgênica

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dc.contributor.authorCarvalho, Thaynara Cristina de
dc.date.accessioned2025-05-04T16:52:07Z
dc.date.available2025-05-04T16:52:07Z
dc.date.issued2025-05-04
dc.descriptionTrabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Instituto Latino-Americano de Ciências da Vida e da Natureza da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Biotecnologia.
dc.description.abstractA 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.
dc.identifier.urihttps://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/9088
dc.language.isovi
dc.rightsopenAccess
dc.subjectbiodiversidade
dc.subjectmilho - melhoramento genético
dc.subjectalimentos geneticamente modificados
dc.subjectsustentabilidade
dc.titleDiversidade microbiana endofítica em sementes do gênero Zea: análise comparativa de milho-pipoca crioulo e do parente silvestre da espécie com uma variedade transgênica
dcterms.abstractEndophytic microbiota plays a key role in plant adaptation to different environments, influencing their resistance to biotic and abiotic stresses. This study investigated the diversity and composition of root endophytic microbiota in different maize varieties, including teosinte (Zea luxurians), creole popcorn varieties (Roxa, Colorida, and Vermelha), and a transgenic hybrid (SX 3197 TR), aiming to assess the impact of domestication and agricultural management on microbial communities. The tested hypothesis was that domestication, genetic improvement, and cultivation under varying input levels directly affect endophytic microbiota diversity. Seeds were collected in Anchieta (SC), surface-sterilized, and germinated under controlled conditions. Root microbial DNA was sequenced (16S rRNA gene) and analyzed using the DADA2, Phyloseq, and Vegan packages.Results showed that teosinte, the wild relative of maize, had the most diverse microbiota, with 339 Operational Taxonomic Units (OTUs), including bacteria associated with stress resistance. The creole varieties showed fewer OTUs (Vermelha: 172, Roxa: 77, Colorida: 22), but maintained adaptive and potentially beneficial microorganisms. The transgenic hybrid maize presented 237 OTUs, but concentrated within fewer microbial groups, possibly due to its narrower genetic base and the high-input cultivation environment. The absence of shared OTUs among genotypes highlights the influence of genotype, management, and environmental conditions on microbial community composition. These findings emphasize the importance of conserving maize genetic and microbial diversity, especially in less domesticated varieties, which may serve as valuable sources of beneficial microorganisms for the development of bioinputs and more sustainable agricultural practices. Future studies should further explore the functional potential of these microbial communities.

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