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Planta se comunica com micróbios benéficos para afastar patógenos

Estudo foi desenvolvido pela Embrapa


Em seu site, a Embrapa apresentou uma pesquisa, mostrando que as plantas de trigo se “comunicam” com microrganismos benéficos que envolvem suas raízes para terem acesso a mais nutrientes do solo e obterem maior proteção contra doenças fúngicas. É o que comprovaram pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente (Jaguariúna, SP) e da Esalq/USP (Piracicaba, SP), em experimentos conduzidos ao longo de 2021 com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).


Estudo

Conforme as informações do setor de comunicação da Embrapa, em busca de um manejo mais sustentável, agora os pesquisadores querem, com novos experimentos, entender os padrões e relações que se estabelecem entre esse microbioma, o solo e bactérias benéficas eventualmente inoculadas.

Sabendo que o microbioma da rizosfera fornece serviços ecológicos ao hospedeiro, incluindo nutrição e proteção contra doenças, cientistas buscaram descobrir se plantas de trigo mudariam o padrão da exsudação da raiz, para acessar os recursos fornecidos por esses microrganismos antagônicos, ante a infecção por um patógeno transmitido pelo solo, o fungo Bipolaris sorokiniana.


Testes

Para isso, testaram o impacto de três bactérias benéficas – Streptomyces, Paenibacillus e Pseudomonas, antagônicas ao patógeno, no início da doença, para entender como a planta hospedeira e os micróbios benéficos se comunicam para afastar o patógeno da rizosfera.

“Testamos a inoculação independente dos três isolados bacterianos em mudas de trigo inoculadas ou não com o fungo patógeno. O índice de severidade foi o mais alto (93%) em plantas inoculadas exclusivamente com o patógeno (tratamento controle). Em plantas inoculadas com a bactéria antagonista e com o patógeno, o índice de severidade variou de 50 a 62%, mostrando uma diminuição significativa na incidência da doença em comparação com o controle tratamento", explica Helio Quevedo da Escola Superior de Agricultura Luiz Queiroz, da Universidade de São Paulo (Esalq/USP).

“Usamos o isolamento bacteriano da rizosfera, seguido de triagem in vitro. Os inoculantes selecionados são capazes de solubilizar fósforo, para fixar o nitrogênio e para produzir ácido indol acético”, diz o cientista.


Impacto da diversidade microbioma na proteção de plantas

Em outro estudo, os cientistas buscaram avaliar a diversidade do microbioma da rizosfera e seu impacto na proteção da planta de trigo inoculada com o patógeno de raiz Bipolaris sorokiniana e com um inoculante bacteriano antagonista – Pseudomonas. Utilizando uma técnica chamada “diluição à extinção”, os pesquisadores “diluíram” a diversidade microbiana de um solo natural e, além do solo natural, usaram tratamentos com um gradiente de solo diluído e também autoclavado.

A inoculação com Pseudomonas resultou em maior altura de planta e massa seca de raiz, principalmente em tratamentos com o solo natural para a altura, mostrando o potencial de promoção do crescimento deste inoculante. Este inoculante também promoveu a proteção da planta nos tratamentos onde o patógeno foi introduzido.


Detalhando a pesquisa

O pesquisador da Embrapa Meio Ambiente Rodrigo Mendes explica que o microbioma da rizosfera oferece à planta hospedeira funções benéficas, incluindo absorção de nutrientes, tolerância ao estresse abiótico e defesa contra doenças transmitidas pelo solo. Por exemplo, durante uma invasão de patógeno fúngico do sistema radicular, famílias bacterianas específicas e com certas funções são enriquecidas na rizosfera e ajudam a prevenir a infecção das plantas pelo patógeno.

Conforme Caroline Nishisaka da Esalq, o índice de gravidade da doença foi maior em todos os tratamentos que receberam o fungo patógeno Bipolaris sorokiniana, principalmente no solo mais “diluído”, mostrando que é mais destrutivo em solos com baixa diversidade microbiana, onde o inoculante antagonista também é mais eficaz na proteção a planta.

O próximo passo será analisar o impacto da invasão de fungos e bactérias benéficas na montagem das comunidades bacterianas e fúngicas da rizosfera para entender os padrões e correlações entre a estrutura do microbioma da rizosfera, com o solo, a diversidade do microbioma e o estabelecimento do inoculante benéfico.

Os trabalhos foram apresentados no III Simposio Internacional “Avances en el mundo de Microbiomas", da Universidad San Francisco de Quito, em outubro de 2021. O projeto de pesquisa, coordenado por Rodrigo Mendes, é financiado pela Fapesp, por meio do auxílio regular (Processo Fapesp 2020/00469-2) e pela concessão da bolsa de doutorado a Caroline Nishisaka (Processo Fapesp 2020/06077-9).


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