Na Tabela 4 é apresentada o número de OTU presente em cada uma das três
unidades fisiográficas do estado do Paraná, nas estações seca e chuvosa.
Tabela 3 –Número de OTU0
.08compartilhadas e específicas de cada uma das bibliotecas, nas duas
estações.
Bibliotecas
Seca
Chuvosa
Compartilhadas
Total
SM
121
13
32
166
SP
70
19
56
145
TP
52
64
59
175
Fonte: Autor.
Os organossolos coletados no período chuvoso tiveram menor número de
OTU
0.08, exceto a amostra TP. SM
secaapresentou 121 OTU, SM
chuvosa13 e 32
compartilhadas entre as duas. SP
secateve 70 OTU, SP
chuvosa19 e 56 foram
compartilhadas entre elas. TP apresentou o maior número de OTU
0.08compartilhadas
nas duas estações.
A classificação taxonômica das OTUs de NifH, utilizando o banco do NCBI, a
ferramenta BLAST (item 3.3.1, Material e Métodos) e posteriormente o programa
Megan (item 3.3.2, Material e Métodos) mostrou que em SM, o filo predominante foi
Proteobacteria, 46 OTU em SM
seca(α 41%, β 2%, δ 2% e γ 7%), 6 OTU em SM
chuvosa(α 50%, β 0%, δ 0% e γ 33%) e 14 OTU compartilhadas (α 57%, β 0%, δ 7% e γ 7%)
totalizando 66 OTU nas duas estações. Spirochaetes apresentou apenas 2 OTU em
SM
secae os demais filos (Chlorobi, Cyanobacteria, Firmicutes) apresentaram 1 OTU
em SM
seca, com exceção de Cyanobacteria, que também apresentou 1 nas
compartilhadas (Figura 12).
Proteobacteria foi o filo predominante também segundo a classificação do RDP,
com 65 OTU em SM
seca(α 45%, β 5%, δ 5% e γ 9%), 5 em SM
chuvosa(α 80%, β 0%, δ
0% e γ 0%) e 15 compartilhadas (α 33%, β 0%, δ 13% e γ 7%), somando 85 OTU nas
estações. Foram identificados também os filos Verrucomicrobia (1 OTU em SM
seca),
Cyanobacteria (3 em SM
secae 1 compartilhada) e Fimicutes (2 em SM
seca) (Figura 12).
Das 166 OTU identificadas em SM, segundo NCBI, ao todo 94 não cultivadas,
70 delas pertenceram a SM
seca, 7 a SM
chuvosae 17 compartilhadas. Enquanto, segundo
o RDP, 74 não cultivadas (50 SM
seca, 8 SM
chuvosae 16 compartilhadas).
Das 72 OTU que foram classificadas pelo NCBI, apenas 18 tiveram sua espécie
determinada, sendo Bradyrhizobium japonicum a espécie que apresentou o maior
número de OTU (6 na SM
seca, 2 SM
chuvosae 2 compartilhadas). Chloroherpeton
thalassium e Thiocapsa roseopersicina, representam uma OTU cada em SM
seca,
Syntrophobacter fumaroxidans (1 na SM
secae 1 compartilhada), Halorhodospira
halophila (1 na SM
secae 1 compartilhada) e Spirochaeta aurantia (2 na SM
seca).
Para RDP a espécie predominante também foi Bradyrhizobium japonicum (10
SM
seca, 2 SM
chuvosae 2 compartilhadas), segundo o RDP 21 OTU tiveram sua espécie
determinada. Calothrix sp. LEGE 06100 (2 SM
seca), Azorhizobium caulinodans (1
compartilhada), Desulfatibacillum alkenivorans e Azotobacter chroococcum 1 OTU em
SM
secacada e Halorhodospira halophila (1 SM
secae 1 compartilhada).
Figura 11 - Classificação taxonômica das OTU
0.08da Serra do Mar em nível de filo.
Legenda: O eixo y indica o número absoluto de OTU e o eixo x mostra os táxons identificados, com
base no banco do NCBI e RDP. A cor azul representa a estação seca, vermelho chuvosa e verde as
OTU compartilhadas nas duas estações.
Fonte: Autor.
Para a biblioteca SP, de acordo com NCBI, na estação seca foram, 30 OTU
para Proteobacteria (α 43%, β 0%, δ 13% e γ 17%), 2 para Spirochaetes e Firmicutes
e apenas uma para Bacteriodetes. Não cultivadas somaram 35 OTU, ao todo 70 OTU
pertenceram somente a esta estação. Das 19 OTU para chuvosa, 13 não cultivadas,
2 foram classificadas como Firmicutes e 4 Proteobacteria (100% α). Dentre as
compartilhadas, 16 OTU foram classificadas como Proteobacteria (α 50%, β 6%, δ 6%
e γ 6%), 2 Cyanobacteria, 1 Spirochaetes e 37 não cultivadas, totalizando 56 OTU
(Figura 13).
Segundo a classificação taxonômica baseada nos dados do alinhamento contra
RDP, 33 OTU não cultivadas para a estação seca, as demais classificaram-se como
Firmicutes (3 OTU) e Proteobacteria (34 OTU, sendo α 44%, β 0%, δ 6% e γ 15%).
Na estação chuvosa o filo predominante foi Proteobacteria (4 OTU, sendo α 25%, β
0%, δ 25% e γ 25%). Firmicutes apresentou apenas uma OTU, as outras 14 OTU não
cultivadas. Dentre as OTU compartilhadas 26 pertencem ao filo Proteobacteria (α
35%, β 4%, δ 8% e γ 8%), 4 para Cyanobacteria e as demais (26) não cultivadas.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
OT
U
Filo
Segundo NCBI, 85 OTU não cultivadas (35 SP
seca, 13 SP
chuvosae 37
compartilhadas) e segundo o RDP 73 OTU (33 SP
seca, 14 SP
chuvosae 26
compartilhadas).
Segundo o NCBI, as OTU classificadas em nível de espécie foram, Geofilum
rubicundum (1 OTU em SP
seca), Desulfovibrio africanus (1 OTU em SP
seca),
Desulfovibrio putealis (1 OTU em SP
seca), Desulfovibrio salexigens (1 OTU em SP
seca),
Spirochaeta cellobiosiphila (1 OTU em SP
seca), Spirochaeta aurantia (1 OTU em SP
secae 1 OTU compartilhada), Halorhodospira halophila (2 OTU em SP
secae 1 OTU
compartilhada) e Bradyrhizobium japonicum (7 OTU em SP
seca, 2 SP
chuvosae 3
compartilhadas) que foi a espécie presente no maior número de OTU.
Segundo a classificação RDP, Bradyrhizobium japonicum (9 SP
seca, 1 SP
chuvosae 3 compartilhadas) também foi a espécie com presença no maior número de OTU
0.08classificadas no mais baixo nível taxonômico. Clostridium acetobutylicum e
Desulfovibrio magneticus, representaram uma OTU cada em SP
seca, Halorhodospira
halophila (2 em SP
secae 1 compartilhada), Pseudomonas stutzeri (1 SP
chuvosa) e
Calothrix sp. LEGE 06100 (2 compartilhadas). Das 37 que puderam ser classificadas
em nível de filo, apenas 13 OTU foram classificadas em nível de espécie em SP
seca.
Em SP
chuvosa, das 5 OTU
0.08apenas 2 foram classificadas em nível de espécie. Das
30 OTU compartilhadas, classificadas em nível de filo, apenas 6 foram classificadas
em espécie.
Figura 12 - Classificação taxonômica das OTU
0.08do Segundo Planalto em nível de filo.
compartilhadas nas duas estações.
Legenda: O eixo y indica o número absoluto de OTU e o eixo x mostra os táxons identificados, com
base no banco do NCBI e RDP. A cor azul representa a estação seca, vermelho chuvosa e verde as
OTU.
Fonte: Autor.
De acordo com a base de dados NCBI, os filos presentes em TP
secaforam
Proteobacteria (22 OTU, sendo 41% α, 5% β, 23% δ e 9% γ), Actinobacteria (apenas
uma OTU) e Firmicutes (uma OTU). Vinte e oito OTU não apresentaram classificação.
Em TP
chuvosa, Actinobacteria, Bacteriodetes, Cyanobacteria e Firmicutes apresentaram
apenas uma OTU. Foram classificadas 20 OTU como Proteobacteria (35% α, 0% β,
10% δ e 15% γ). Quarenta OTU não foram classificadas. Nas compartilhadas foram
classificadas 2 OTU para Cyanobacteria, uma para Firmicutes e uma para
Spirochaetes, 21 para Proteobacteria (57% α, 0% β, 10% δ e 5% γ). Não cultivadas
somaram 34 OTU, totalizando 59 OTU compartilhadas (Figura 14).
Para TP
seca, 26 OTU não cultivadas no RDP. Dentre as classificadas os filos
encontrados foram Actinobacteria (uma OTU) e Proteobacteria (25 OTU, sendo 44%
α, 0% β, 4% δ e 12% γ). Para TP
chuvosa39 OTU não cultivadas. Os filos Actinobacteria,
Cyanobacteria e Firmicutes apresentaram uma OTU cada e Proteobacteria 22 OTU,
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
OT
U
Filo
sendo 36% α, 0% β, 23% δ e 14% γ. As compartilhadas não cultivadas somaram 26
OTU, as demais foram classificadas em Cyanobacteria (3 OTU), Firmicutes (uma
OTU) e Proteobacteria (29 OTUs, sendo 41% α, 0% β, 7% δ e 7% γ).
Em TP
seca, segundo NCBI, 9 OTU foram classificadas em nível de espécie, 7
em TP
chuvosae 9 nas compartilhadas, sendo Frankia sp. CjJ14 (1 OTU em TP
seca),
Arcticibacter svalbardensis (1 OTU em TP
chuvosa), Desulfobulbus sp. Tol-SR (1 OTU
em TP
chuvosa), Desulfonatronovibrio halophilus (1 OTU em TP
chuvosa), Desulfovibrio
africanus (1 OTU na compartilhada), Desulfovibrio putealis (1 OTU em TP
secae 1
compartilhada), Geobacter sulfurreducens (1 OTU em TP
seca), Syntrophobacter
fumaroxidans (1 OTU em TP
seca), Thermochromatium tepidum (1 OTU em TP
chuvosa),
Halorhodospira halophila (1 OTU na compartilhada), Spirochaeta aurantia (1 OTU na
compartilhada) e a espécie mais expressiva foi Bradyrhizobium japonicum (5 OTU em
TP
seca, 3 em TP
chuvosae 5 na compartilhadas).
Segundo RDP, a espécie com o maior número de OTU também foi o
Bradyrhizobium japonicum (5 OTU em TP
seca, 5 em TP
chuvosae 5 na compartilhadas),
Calothrix sp. LEGE 06100 (1 OTU em TP
chuvosae 1 na compartilhada), Azorhizobium
caulinodans (1 OTU em TP
chuvosa), Desulfovibrio africanus (1 OTU na compartilhada),
Syntrophobacter fumaroxidans (1 OTU em TP
chuvosa), Halorhodospira halophila (1 OTU
Figura 13 - Classificação taxonômica das OTU0.
08do Terceiro Planalto em nível de filo.
Legenda: O eixo y indica o número absoluto de OTU e o eixo x mostra os táxons identificados, com
base no banco do NCBI e RDP. A cor azul representa a estação seca, vermelho chuvosa e verde as
OTU compartilhadas nas duas estações.
Fonte: Autor.
O número de OTU classificadas com o RDP foi maior que as classificadas com
o NCBI para o nível de filo (Tabela 5). Apesar do NCBI possuir 124.349 sequências
do gene nifH, contra 42.350 sequências do RDP, o banco do RDP é curado e,
portanto, as suas sequências foram pré-analisadas antes de serem depositadas no
banco. Além disso, 23,8% (29.589) das sequências do NCBI são não cultivadas,
contra 10% (4.460) do RDP. O número reduzido de sequências não cultivadas no RDP
pode justificar em parte o maior número de sequências classificadas quando esse
banco é utilizado.
0 20 40 60 80 100 120OT
U
Filo
Tabela 4 - Número de OTU classificadas com as bases de dados NCBI e RDP.
Bibliotecas
Classificadas
NCBI
Não
cultivadas
NCBI
Classificadas
RDP
Não
cultivadas
RDP
Nº total
de
OTU
0.08SM
seca51
70
71
50
121
SM
chuvosa6
7
5
8
13
SM
compartilhada15
17
16
16
32
SP
seca35
35
37
33
70
SP
chuvosa19
37
30
26
56
SP
compartilhada6
13
5
14
19
TP
seca24
28
26
26
52
TP
chuvosa24
40
25
39
64
TP
compartilhada25
34
33
26
59
Total
205
281
248
238
486
Legenda: SM: Serra do Mar; SP: Segundo Planalto; TP: Terceiro Planalto.
Fonte: Autor.
Proteobacteria foi o filo predominante nas três unidades fisiográficas
amostradas. Em SM com 66 e 85 OTU classificadas pelo NCBI e RDP
respectivamente; em SP com 50 e 64 OTU classificadas pelo NCBI e RDP
respectivamente; e em TP com 63 e 76 OTU classificadas pelo NCBI e RDP
respectivamente. Considerando o total de OTU classificadas no NCBI foram 179 (87%
das OTU) e RDP 225 (91%) para Proteobacteria. A análise Venn comparando a
estação seca com a chuvosa (Figura 15), mostrou que grande parte das OTU
0.08são
compartilhadas entre seca e chuvosa (124 OTU), mas que a maioria está presente em
seca (146 OTU) e a minoria em chuvosa (62 OTU).
Figura 14 - Distribuição das OTU
0.08nas estações seca e chuvosa.
Legenda: As sequências de nifH das bibliotecas SM seca, SPseca e TPseca foram misturadas para
compor a amostra Seca. As sequências de nifH das bibliotecas SMchuvosa, SPchuvosa e TPchuvaso
foram também misturadas para compor a amostra Chuvosa. Posteriormente as sequências foram
agrupadas em OTU
0.08para a análise de Venn.
Das 332 OTU
0.08, foram classificadas 137 OTU de acordo com o NCBI (Figura
16). Cento e vinte OTU pertenceram ao filo Proteobacteria (sendo para seca 24 OTU
α, 5 δ e 5 γ; para chuvosa 8 α, 1 δ e 2 γ; e para as compartilhadas 21 α, 1 β, 3 δ e 5
γ), ou seja, 88% das OTU que foram classificadas. Foram classificadas 167 OTU com
RDP, das quais, 153 OTU pertenceram à Proteobacteria (a estação seca apresentou
36 OTU α, 1 β, 5 δ e 9 γ; a chuvosa apresentou 7 α, 1 β, 5 δ e 3 γ; e as compartilhadas
teve 20 α, 1 β, 3 δ e 3 γ).
De acordo com NCBI, os demais filos classificados foram Actinobacteria (1 OTU
na estação seca), Bacteriodetes (1 OTU na chuvosa), Chlorobi (1 OTU na seca),
Cyanobacteria (2 OTU compartilhadas), Firmicutes (3 OTU na seca, 3 na chuvosa e 1
compartilhada), Spirochaetes (2 OTU na seca, 1 na chuvosa e 2 compartilhadas), as
OTU
0.08não cultivadas somaram 195, sendo 82 na seca, 39 na chuvosa e 74
compartilhadas.
Segundo o RDP, os demais filos classificados foram Actinobacteria (1 OTU na
estação seca), Verrucomicrobia (1 OTU na seca), Cyanobacteria (2 OTU na seca e 4
compartilhadas), Firmicutes (3 OTU na seca, 2 na chuvosa e 1 compartilhada), as
OTU
0.08não cultivadas somaram 165, sendo 59 na seca, 38 na chuvosa e 68
compartilhadas.
A espécie presente na maioria das OTU
0.08, de acordo com NCBI, foi
Bradyrhizobium japonicum (12 OTU na seca e 6 para chuvosa e 6 compartilhadas),
as demais espécies somaram 5 OTU ou menos nas estações. Comparando com RDP
a espécie presente no maior número de OTU também foi Bradyrhizobium japonicum,
somando 13 OTU na seca, 5 na chuvosa e 7 compartilhadas, ainda de acordo com
RDP as demais espécies foram encontradas em apenas 4 ou menos OTU
considerando as estações.
Figura 15 - Classificação taxonômica das OTU0.
08nas estações seca e chuvosa em nível de filo
Legenda: O eixo y indica o número absoluto de OTU e o eixo x mostra os táxons identificados, com
base no banco do NCBI e RDP. A cor azul representa a estação seca, vermelho chuvosa e verde as
OTU compartilhadas nas duas estações.
Fonte: Autor.
Um estudo no norte da Noruega (LIEBNER; SVENNING, 2013) em que foram
analisados os genes pmoA, mmoX e nifH, afirma que organismos pertencentes aos
filos Proteobacteria e Verrucomicrobia, foram a maioria na identificação de
organismos capazes de oxidar o gás metano em solos de turfa. Sendo os gêneros
Methyloferula e Methylocella, os que possuem apenas uma enzima citoplasmática,
enquanto nos demais existem duas formas de oxidar o metano.
Relataram ainda, que as espécies Methylocapsa acidiphila, Methylocella
tundrae, Methylocella palustris e espécies dos genótipos Methylomonas,
Methylocystis e Methylobacter são conhecidas também pela capacidade de fixar
nitrogênio, os genes nifH foram identificados nestes grupos, mas até o momento não
foram relatados estudos que apontem relação entre organismos que oxidam metano
e que fixam nitrogênio (LIEBNER; SVENNING, 2013).
Proteobacteria,
representado
em
sua
maioria
pelas
classes
Alphaproteobacteria e Betaproteobacteria, foi filo com maior representatividade em
turfeiras da Patagonia, em estudos a respeito do ciclo do metano (KIP et al., 2012).
0 50 100 150 200 250
OT
U
Filo
Em turfas localizadas no noroeste da Finlândia, foram identificados genes nirK
e nirS, genes relacionados com o processo de desnitrificação, em OTU representadas
por organismos do gênero Bradyrhizobium sp, além deste outros organismos
alphaproteobacteria e betaproteobacteria estavam presentes em OTU em que foram
identificados genes nosZ (PALMER; HORN, 2012).
O filo Actinobacteria foi pouco representativo nas amostras, mas os
representantes do gênero Frankia, encontrados neste estudo são conhecidos por
possuírem genes relacionados com a FBN. Em turfeiras do hemisfério norte estes
organismos não tiveram seu papel no ciclo do nitrogênio descrito e os autores
sugerem que o seu papel deve ser melhor explorado (PELTONIEMI et al., 2012). Estes
vem recebendo maior atenção para seu potencial biológico (MASON et al., 2014).
Contudo estes organismos são conhecidos pela sua capacidade de degradar celulose
e estão relacionados também com o ciclo do Carbono (ETTO, 2011), mas em um
estudo recente uma OTU caracterizada pela presença de organismos deste filo
apresentou o gene narG relacionado com o processo de desnitrificação (PALMER;
HORN, 2012).
Devido à elevadas concentrações de nitrato em solos de Solvatn e
Knudsenheia, na Noruega, o processo de desnitrificação é considerado muito
importante e apesar da abundância de genes relacionados a este processo, apenas
transcritos de nirS e norb foram identificados (LIEBNER; SVENNING, 2013).
4.4 DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA DOS DIAZOTROFOS NOS ORGANOSSOLOS DO
Dans le document
Des roséoles de retour dans la syphilis · BabordNum
(Page 25-30)