UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS – UFG INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ECOLOGIA E EVOLUÇÃO KARINE BORGES MACHADO COMPOSIÇÃO TAXONÔMICA, FUNCIONAL E MOLECULAR DA MICROBIOTA PLANCTÔNICA: INTEGRANDO DIFERENTES NÍVEIS TRÓFICOS NA ECOLOGIA AQUÁTICA Orientador: Dr. João Carlos Nabout Goiânia 2019 PRPG ••^ )lbi UFG TERMO DE CIENCIA E DE AUTORIZAQAO PARA DISPONIBILIZAR VERSOES ELETRONICAS DE TESES E DISSERTAQOES NA BIBLIOTECA DIGITAL DA UFG Na qualidade de titular dos direitos de autor, autorizo a Universidade Federal de Goias (UFG) a disponibilizar, gratuitamente, por meio da Biblioteca Digital de Te- ses e Disserta?6es (BDTD/UFG), regulamentada pela Resolugao CEPEC n" 832/2007, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n° 9610/98, o documento conforme permissoes assinaladas abaixo, para fins de leitura, impres- sao e/ou download, a titulo de divulgagao da produ?ao cientifica brasileira, a partir desta data. 1. Identificagdo do material bibiiogrdfico: [ ] Dissertagao [ X ] Tese 2. Identificagao da Tese ou Dissertagao: Nome complete do autor: Karine Borges Machado Titulo do trabalho: Composigao taxonomica, funcional e molecular da microbiota planctonica: integrando diferentes niveis troficos na ecologia aquatica. 3. Informagdes de acesso ao documento: Concorda com a liberagao total do documento [ X ] SIM [ ] NAO^ Havendo concordancia com a disponibilizagao eletronica, torna-se imprescin- divel o envio do(s) arquivo(s) em fonnato digital PDF da tese ou dissertag§o. Assinatura do(a) autor(a) Ciente e de acordo: sirt^tura dc((a) orientador(a)^ Data: 2^ f n^. f Joi^ Neste caso o documento sera embargado por ate urn ano a partir da data de defesa. A extensao deste prazo suscita justificativa junto a coordena^So do curso. Os dados do documento n§o serao disponibilizados durante o periodo de embargo. Casos de embargo: - Solicita^ao de registro de patente; - Submissao de artigo em revista cientifica; - Publicagao como capitulo de livro; - Publicagio da dissertag§o/tese em livro. ^ A assinatura deve ser escaneada. VersSo atualizada em setembro de 2017. KARINE BORGES MACHADO COMPOSIÇÃO TAXONÔMICA, FUNCIONAL E MOLECULAR DA MICROBIOTA PLANCTÔNICA: INTEGRANDO DIFERENTES NÍVEIS TRÓFICOS NA ECOLOGIA AQUÁTICA Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação Stricto Sensu em Ecologia e Evolução da Universidade Federal de Goiás, como parte dos requisitos para obtenção do título de doutora em Ecologia e Evolução Orientador: Prof. Dr. João Carlos Nabout Goiânia 2019 Dedico a minha família, meu porto seguro, razão pela qual nunca pensei em desistir. AGRADECIMENTOS Sempre é possível caminhar sozinho, mas quem tem companhia certamente chega mais longe. Foram muitas as pessoas que contribuíram com a minha caminhada para que eu pudesse chegar até aqui e sem as quais a realização deste trabalho não seria possível. A vocês, deixo os meus sinceros agradecimentos! A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pela bolsa concedida durante os quatros anos de doutorado. Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq – projeto 473730/2013-8; 563839/2010-4563839/2010-4) e a Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Goiás (FAPEG – projeto 201212267001071) pelo apoio financeiro aos projetos que permitiram a execução dessa tese. Parte desse trabalho foi desenvolvido com o apoio financeiro do Instituto Nacional para Ciência e Tecnologia (INCT) em Ecologia, Evolução e Conservação da Biodiversidade (INCT – EECBio - MCTIC/CNPq - processo 465610/2014-5) Ao meu orientador, João Nabout por todo o apoio, incentivo e confiança desde a iniciação científica até o doutorado. Por todas as oportunidades que me concedeu e que me fizeram crescer e amadurecer como profissional. Agradeço por estar presente em todas as etapas de execução deste trabalho. Certamente muito do ensinarei um dia aos meus alunos, aprendi com você. Muito obrigada! Aos professores e colegas do PPG em Ecologia e Evolução que contribuíram direta ou indiretamente com a minha formação. Agradeço a equipe do Laborátorio de Genética e Biodiversidade (LGBio) da Universidade Federal de Goiás, especialmente a professora Thannya Nascimento Soares, as pós doutorandas Cíntia Pelegrineti Targueta, Adriana Maria Antunes, Núbia Esther de Oliveira Miranda e a bolsista de iniciação científica Jordana Gontijo Fernandes pelo auxílio com a análise do DNA e bioinformática. Aos amigos do Laboratório de Biogeografia e Ecologia Aquática da UEG. Embora estudando na UFG, grande parte destes quatro anos foram vivenciados com vocês. Ao longo desse tempo muitas pessoas passaram pelo laboratório e cada uma deixou uma boa lembrança. Agradeço especialmente ao Pedro, Rafaela, Geizi, Amanda, Thaty, Ruan, Pedro Henrique, Micael, Ronny, Fabrício, Luciana e Meirielle. Cada um ao seu modo, tornaram os meus dias de trabalho mais alegres. Agradeço pelas boas conversas, risadas, companhia e apoio de sempre! Ao Rogério, Hasley, Pedro, Pedro Henrique, Marcos, Rodolpho, Lorraine, Carlos, Thaís, Gabriel, Micael e aos professores Vitor e João por carregarem 400 litros de água em garrafões, atravessando um riacho cheio de barrancos e lama. Sem a ajuda de vocês para coleta de água grande parte dessa tese certamente não existiria! Agradeço ao Rogério, Lorraine e Rodolpho por toda a ajuda na realização das medidas diárias do experimento e companhia para descer a trilha do Tatu. A professora Hélida, por gentilmente ceder um espaço em seu laboratório para montagem do experimento. Ao Ailton, por realizar todas as instalações elétricas necessárias para o funcionamento dos aquecedores. Aos meus pais Sidinei e Claúdia e a minha irmã Kátia, por todo amor, apoio e incentivo que me deram desde os primeiros anos de estudo. Por sempre acreditarem que iria dar certo, mesmo quando eu duvidei. Vocês são a razão pela qual nunca pensei em desistir! Ao meu esposo Leonardo, por sua companhia desde o período da graduação, mestrado e mais intensamente nestes dois últimos anos de doutorado. Agradeço por seu apoio, por escutar minhas angústias e anseios, por me apoiar em tudo aquilo que penso em fazer, por estar sempre ao meu lado. A Deus, por ser meu amparo e refúgio, pelas inúmeras oportunidades que me concedeu e pelas pessoas que colocou em meu caminho para que eu pudesse chegar até aqui. Obrigada por TUDO! SUMÁRIO Resumo....................................................................................................................................... 12 Abstract ..................................................................................................................................... 13 Lista de Figuras ......................................................................................................................... 14 Lista de Tabelas ........................................................................................................................ 19 Introdução Geral ....................................................................................................................... 21 Referências ................................................................................................................................ 24 Capítulo 1 - Diversity patterns of planktonic protists communities in tropical floodplain lakes based on 18S rDNA gene sequences …………………………………….. 28 Abstract ……………………………………………………………………………………..... 28 Introduction …………………………………………………………………………………... 29 Methods ………………………………………………………………………………………. 33 Study area ……………………………………………………………………………………. 33 DNA extraction, amplification, sequencing and bioinformatics ……………………………... 34 Environmental variables ……………………………………………………………………... 36 Spatial Variables ……………………………………………………………………………... 37 Data Analysis ………………………………………………………………………………… 37 Results ………………………………………………………………………………………... 39 Composition and diversity of protist communities……………………………………………. 39 Environmental variables ……………………………………………………………………... 44 Spatial pattern and variance partitioning ……………………………………………………. 45 Discussion ……………………………………………………………………………………. 47 Conclusions …………………………………………………………………………………... 52 References ……………………………………………………………………………………. 53 Supplementary Data ………………………………………………………………………….. 60 Capítulo 2 - Predicting the dynamics of taxonomic and functional phytoplankton compositions in different global warming scenarios ............................................................ 72 Abstract ………………………………………………………………………………………. 72 Introduction …………………………………………………………………………………... 73 Methods ………………………………………………………………………………………. 76 Microcosm ……………………………………………………………………………………. 76 Experimental design ………………………………………………………………………….. 77 Limnological variables ………………………………………………………………………. 81 Phytoplankton ………………………………………………………………………………... 81 Data analysis …………………………………………………………………………………. 81 Results ………………………………………………………………………………………... 83 Limnological variables ………………………………………………………………………. 83 Phytoplankton ………………………………………………………………………………... 87 Discussion ……………………………………………………………………………………. 98 References ……………………………………………………………………………………. 106 Electronic supplementary material I …………………………………………………………. 113 Electronic supplementary material II ………………………………………………………… 131 Capítulo 3 - Respostas da microbiota procariota e eucariota ao aquecimento global: os padrões são concordantes? ................................................................................................ 132 Resumo ……………………………………………………………………………………….. 132 Introdução ……………………………………………………………………………………. 133 Metódos ………………………………………………………………………………………. 137 Desenho experimental