O conhecimento acerca da ecologia de comunidades microbianas do solo em relevantes escalas espaciais é primordial na ampla região da Amazônia devido às mudanças de uso da terra. Neste estudo, a diversidade do Domínio Archaea (estrutura da comunidade) e Archaea oxidadora de amônia (riqueza e composição da comunidade) foi investigada usando-se técnicas moleculares em solos sob diferentes sistemas de uso da terra na Amazônia ocidental brasileira. Amostras de solo foram coletadas em dois períodos distintos de elevada intensidade pluviométrica (março de 2008 e janeiro de 2009) em Cambissolos sob floresta primária, floresta secundária (5 a 20 anos de regeneração), sistemas agrícolas de povos indígenas e pastagem. A eletroforese em gel com gradiente desnaturante de produtos amplificados pela reação em cadeia da polimerase (PCR-DGGE) usando o gene 16S rRNA como marcador filogenético indicou que as estruturas de comunidades de Archaea em solos sob cultivo agrícola e pastagem são diferentes daquelas encontradas em solos sob floresta primária. Estas, por sua vez, foram mais similares às estruturas de comunidades em solos sob floresta secundária. A análise de sequências de bandas excisadas de géis de DGGE revelou a presença de organismos dos filos Crenarchaeota e Euryarchaeota. Com base em análise de bibliotecas de clones do gene que codifica para a subunidade A da enzima amônia monoxigenase (amoA ) de Archaea (306 sequências), os índices de Shannon-Wiener e Simpson mostraram maior diversidade de Archaea oxidadora de amônia em solos sob floresta primária (H' = 2,1486; D = 0,1366), seguido por menor diversidade em solos sob pastagem (H' = 1,9629; D = 0,1715), cultivo agrícola (H' = 1,4613; D = 0,3309) e floresta secundária (H' = 0,8633; D = 0,5405). Todos os insertos clonados foram similares a clones do gene amoA de Crenarchaeota (identidade >95 %) previamente detectados em solos e sedimentos; e distribuíram-se em três agrupamentos filogenéticos principais. Os resultados indicaram que a estrutura de comunidades de Archaea e a diversidade de Archaea oxidadora de amônia na Amazônia ocidental são afetadas em solos sob sistemas agrícolas de povos indígenas e pastagem.
The study of the ecology of soil microbial communities at relevant spatial scales is primordial in the wide Amazon region due to the current land use changes. In this study, the diversity of the Archaea domain (community structure) and ammonia-oxidizing Archaea (richness and community composition) were investigated using molecular biology-based techniques in different land-use systems in western Amazonia, Brazil. Soil samples were collected in two periods with high precipitation (March 2008 and January 2009) from Inceptisols under primary tropical rainforest, secondary forest (5-20 year old), agricultural systems of indigenous people and cattle pasture. Denaturing gradient gel electrophoresis of polymerase chain reaction-amplified DNA (PCR-DGGE) using the 16S rRNA gene as a biomarker showed that archaeal community structures in crops and pasture soils are different from those in primary forest soil, which is more similar to the community structure in secondary forest soil. Sequence analysis of excised DGGE bands indicated the presence of crenarchaeal and euryarchaeal organisms. Based on clone library analysis of the gene coding the subunit of the enzyme ammonia monooxygenase (amoA) of Archaea (306 sequences), the Shannon-Wiener function and Simpson's index showed a greater ammonia-oxidizing archaeal diversity in primary forest soils (H' = 2.1486; D = 0.1366), followed by a lower diversity in soils under pasture (H' = 1.9629; D = 0.1715), crops (H' = 1.4613; D = 0.3309) and secondary forest (H' = 0.8633; D = 0.5405). All cloned inserts were similar to the Crenarchaeota amoA gene clones (identity > 95 %) previously found in soils and sediments and distributed primarily in three major phylogenetic clusters. The findings indicate that agricultural systems of indigenous people and cattle pasture affect the archaeal community structure and diversity of ammonia-oxidizing Archaea in western Amazon soils.
