Avaliação de diferentes metodologias para extração de DNA de solo sob cultivo de cana-de-açúcar

Abstract

O solo é um ecossistema caracterizado pela grande complexidade de difícil estudo, devido à sua heterogeneidade, especialmente os microrganismos do solo. Atualmente, ferramentas da biologia molecular têm sido usadas para mostrar o potencial biotecnológico do solo, através dos genes microbianos. A extração direta do DNA é uma etapa importante nesse tipo de estudo, porém, continua sendo um obstáculo para a avaliação da diversidade microbiana do solo. Esses estudos no Brasil apresentam algumas dificuldades, uma vez que a maioria das técnicas foi desenvolvida para solos de clima temperado. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar dez diferentes técnicas para extração direta de DNA de solos em áreas de cultura de cana-de-açúcar sob manejo orgânico e convencional. A eletroforese se apresentou como a técnica mais adequada para se conhecer a eficiência da extração do DNA, através da intensidade e tamanho de suas bandas. A técnica de Selbach (SEL) apresentou melhores resultados, com bandas de DNA mais intensas e sem arraste, indicando a obtenção de uma solução com menores teores de contaminantes. Com a técnica de Direito (DIR) também se verificou bandas de DNA, porém menos fortes e sem arraste. A técnica proposta neste estudo (PRO) resultou em bandas de DNA fortes, porém com arraste, indicando a necessidade de uma etapa para purificação do DNA extraído. Esta mostrou ser a metodologia de mais fácil e rápida execução, sendo que, após processo de purificação a região 16S do DNA ribossomal, utilizando-se primers universais, foi amplificada satisfatoriamente a partir do DNA obtido do solo. Bandas de DNA apresentadas na eletroforese a partir das amostras de solo sob viii manejo orgânico foram mais intensas do que aquelas de manejo convencional. Estes resultados estão relacionados com a maior quantidade de biomassa microbiana presente no solo orgânico... .

Soil is an ecosystem characterized by a great complexity and hard to study due to its heterogeneity, especially the soil microorganisms. Nowadays, molecular biology tools have been used to show the biotechnological potential of the soil mainly through microbial genes. Direct extraction of DNA from soil is an important step in this kind of study, however it is still an obstacle for microbial diversity evaluation. Besides, the majority of techniques proposed was developed for soils from temperate climate. This work aimed to evaluate ten different techniques for soil direct DNA extraction from sugar cane crop areas under organic and conventional managements, which presented distinct results. Gel electrophoresis was the most appropriate technique to evaluate the efficiency of DNA extraction, through the intensity and size of the bands. The Selbach technique (SEL) showed the best results, with more intense DNA bands and without smearing , indicating that a DNA solution with low concentration of contaminants was obtained. With the Direito technique (DIR) DNA bands were also verified, but less intensive and also without smearing. The technique proposed in this study (PRO) resulted in intense DNA however with smearing, indicating that a DNA purification step is necessary. This technique was easy, cheap and rapid to execute, enabling the amplification of 16S rDNA (using universal primers) after DNA solution purification. The intensity of DNA bands, as revealed by electrophoresis, was higher when using DNA solution extracted from soil under organic management, which also presented higher microbial biomass. This study is a contribuition for the selection and improvement of molecular tools to the study of microbial diversity applied to Brazilian soils.