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DIVERSIDADE GENÉTICA E EFICIÊNCIA SIMBIÓTICA DE ISOLADOS DE RIZÓBIOS NATIVOS EM FEIJÃO-FAVA (Phaseolus lunatus L. ) JADSON EMANUEL LOPES ANTUNES TERESINA Estado do Piauí – Brasil Maio – 2010 DIVERSIDADE GENÉT RIZOBIOS NATIVOS E ar 103 to view nut*ge TICA DE ISOLADOS us lunatus L. ) Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia do Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Piauí, para obtenção do titulo de Mestre em Agronomia, Área de Concentração: Produção Vegetal.

Estado do Piauí • Brasil A636d Ciências Agrárias da btenção do título de Mestre em Mão – 2010 RIZÓBIOS NATIVOS EM FEIJÃO-FAVA (Phaseolus lunatus Aprovada em 07 05 / 2010 Comissão julgadora: Pesquisadora Dra. Maria do Carmo Catanho Pereira de Lyra Laboratório de GENOMA/IPA Prof. Dr. Ademir Sérgio Ferreira de Araújo Departamento de Engenharia Agrícola e Solos/CCA/UFPl profa. Dra. Regina Lucia Ferreira Gomes Departamento de Fitotecnia/CCA/UFPl Orientadora ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia, pela oportunidade de realização dessa dissertação. ? Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), ela bolsa de mestrado. Ao CNPq pelo financiamento da pesquisa. Ao Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), pela utilização dos Laboratórios de Genoma e Biologia do Solo. À Profa. Dra. Regina Lucia Ferreira Gomes, pelas cobranças, pelo excesso de confiança, pelos ensinamentos, pela orientação e, sobretudo pela amizade e convívio pessoal. Ao Prof. Dr. Ademir Sérgio Ferreira de Araújo, pelas constantes e imprescindíveis ajudas, pela orientação, pelos contatos que possibilitaram a relação com outros bons pesquisadores. À Profa. Dra. ?ngela Celis de Almeida Lopes, pelas sugestóes, pela mizade e, sobretudo pela serenidade em ajudar ao próximo. À Profa. Dra. Eulália Maria de Sousa Carvalho, pela total confiança no uso de seu laboratório, pelas sugestões na dissertação e sobretudo pelas valiosas dicas na Docência Superior. A Pesquisadora Ph. D Maria do Carmo Catanho Pereira de Lyra do carinhosamente conhecida como Cacau, pela acolhida, atenção e pelos valiosos ensinamentos repassados. A pesquisadora Dra. Márcia do Vale Barreto Figueiredo, pelas valiosas e claras sugestões, pelo ensinamento e disposição em atender a mais um, mantendo sempre as portas abertas.

AO MSC. Jardel Oliveira sa siÇão em ensinar-me na trabalhos, em Teresina, e pelos esclarecimentos estatísticos. Aos amigos do Laboratório de Recursos Genéticos Vegetais da Universidade Federal do Piauí, Verônica, Cristiana Soares e Raimundo Nonato, por fornecer as sub-amostras de feijão-fava usadas neste trabalho. Aos alunos de Graduação em Engenharia Agronômica da Universidade Federal do Piauí, Dyêgo e Jaqueline pela ajuda indispensável na condução do experimento em casa de vegetação e nos laboratórios. Ao pesquisador MSc. J osé de Paula Oliveira do IPA por não medir esforços ara realização desse trabalho.

Aos amigos do Laboratório de Genona do IPA Dra. Adália Mergulhão, Dra. Maria Luiza, Isabel, Lilian, irley, Meiry, Túlio e minha gratidão pela oportunidade que me deram de buscar o c onhecimento, como forma de conquistar meus sonhos e tornar-me um homem. Aos meus irmãos Jayro Antunes e Janderson Antunes, que sempre me apoiaram nesta empreitada às v ezes malucas. À todos que estiveram envolvidos indiretamente neste trabalho, para que houvesse êxito. Meu muito obrigado! ix SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS LISTA DE Q UADROS E TABELAS…. RESUMO ABSTRACT….. xvii 1. INTRODUÇÃO 19 2.

REVISÃO DE LITERATURA . 22 2. 1. A espécie feijão-fava (Phaseolus lunatus 2. 2. Fixação Biológica do Nitrogênio . 24 2. 3. Eficiência simbiótica . rizóbiano…. 30 3. REFERENCIAS — 35 4. CAPÍTULO 49 Diversidade genética de isolados de rizóbios nativos de feijão-fava (Phaseolus lunatus L) do Piauí. ABSTRACT 50 4. 1. INTRODUÇÃO . 51 4. 2. MATERIAL E M fio DOS — 54 4. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO . 58 4. 4. CONCLUSÕES . 79 4. 4. AGRADECIMENTOS — . 80 4. 5. REFERÊNCIAS . ANEXOS . isolados de rizóbio noduladores de feijão-fava (Phaseolus lunatus L) 91 SUMARRY 92 . 1.

INTRODUÇÃO — 93 5. 2. MATERIAL E METODOS 95 5. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 97 5. 4. CONCLUSÕES 102 5. 5. AGRADECIMENTOS — 103 5. 6. LITERATURA CITADA • • • I OS xi CAPÍTULO 1 Figura 1 . Padrão de bandas dos produtos de amplificação com os ollgonucleotídeos BOX, REP e ERIC-PCR de alguns isolados de feijão-fava (Phaseolus lunatus L). Legenda: Marcador IKb Plus, 2 a 13 correspondem aos isolados (Is012, Is013, Is014, IS015, IS016, IS017, IS018, ISO , Isoli2e japonicum BRI 1 1 e ER6 – R. tropiCi CIAT899) Rhizobium SP NGR234, ER2 — Mesorhizobium mediterraneanus BR 523, ER3 – R. ii CFN42, ER4 – Ensifer fredii USDA205, ERS – Bradyrhizobium „ 62 CIAT899). • • • • • 64 60 Figura 3. Dendrograma formado pelo agrupamento (UPGMA, com o coeficiente de Simple Matching (SM)) dos produtos obtidos na análise de ERIC- PCR dos 50 isolados de feijão-fava (Phaseolus lunatus L. ) e estirpes de referência (ERI – Rhjzobium sp NGR234, ER2 – Mesorhjzobjum mediterraneanus BR etli CFN42, ER4 – Ensifer fredii USDA205, ER5 – Bradyrhizobium japonicum BRI 11 e ER6 – R. tropici Figura 4. Dendrograma formado pelo agrupamento (UPGMA, com Simple Matching (SM)) dos produtos obtidos na análise de BOX-

RhiZ0bium sp NGR234, ER2 – Mesorhizobiurn mediterraneanus BR etii CFN42, EU – Ensifer fredii USDA205, ER5 – Bradyrhizobium e – R. tropiCi Figura 5. Dendrograma polifásico (UPGMA, com o coeficiente de Simple Matching (SM)) dos produtos obtidos nas análises de REP, ERIC e BOX-PCR dos 50 isolados Bradyrhizobium japonicum BRI 11 e ER6 tropcj CIAT899) — . 56 Figura 6. Dendrograma de similaridade dos 50 isolados de rizóbio provenientes de feijão-fava (Phaseolus lunatus L. ) e 6 estirpes de referência na análise de restrição do DNA ribossomal amplificado (ARDRA) usando a endonuclease Ddel. Legenda:

ERI- Rhizobium s p NGR234; ER2- Mesorhizobium mediterraneus BRS23; ER3Rhizobium etii CFN42; EU – Ensifer fredii USDA205; ER5 – Bradyrhizobium japonicum BRII e ER6 – Rhizobium tropici 71 CIAT899. 70 Figura 7. Dendrograma de similaridade dos 50 isolados de rizóbio do DNA ribossomal amplificado (ARDRA), usando a endonuclease Hhal. Legenda: BRS23; ER3RhiZ0bium etii CFN42; EU – Ensifer fredii USDA205; ER5 Bradyrhizobium CIAT8gg . Figura 8. Dendrograma de similaridade dos 50 isolados de rizóbio do ENA ribossomal amplificado (ARDRA), usando a endonuclease Mspl. Legenda: BR523; ER3RhiZ0bium etii CFN42; EU – Ensifer fredii USDA205;

ERS gradyrhizobium japonicum BRII e – R Figura g. Dendrograma de similaridade dos 50 isolados de rizóbio Ddel e Hhal. Legenda: ERI- Rhizobium s p NGR234; ER2- Mesorhizobium mediterraneus BRS23; ER3-RhiZ0bium etii CFN42; EU – Ensifer fredii USDA205; ER5 – Bradyrhizobium CIAT899 — — 73 Figura 10. Dendrograma de similaridade dos 50 isolados de rizóbio provenientes de Ddel e Mspl. mediterraneus BR523; 74 Figura 11 . Dendrograma de similaridade dos 50 isolados de rizobio provenientes de Hhal e Mspl. ER3-Rhizobium etli CFN42; ER4 – Ensifer fredii USDA205; ER5 Bradvrhizobium PAGF 103