Perfis metagenômicos de comunidades microbianas associadas a cana-de-açúcar sob cultivo orgânico versus convencional e prospecção de microrganismos promotores de crescimento em plantas

Resumo

Nos últimos anos, a agricultura industrial de cana-de-açúcar tem sido caracterizada por uma intensificação do uso de insumos agrícolas e expansão da monocultura. Por outro lado, há um aumento da demanda por produtos naturais mais saudáveis e sustentáveis. Nesse sentido, o cultivo orgânico tem sido considerado. Contudo, para suprir a demanda esse agroecossistema deve ser também produtivo e isso requer a adoção de práticas de manejo adequadas e que devem ser aprimoradas com maior conhecimento dos processos biogeoquímicos. Dentro desses processos, os microrganismos são os protagonistas, atuando em especial no solo e em associação com as plantas. Dessa forma, propomos a utilização de sequenciamento de DNA de alto rendimento para o estudo das comunidades de microrganismos associados à cana-de-açúcar, a fim de avaliar a diversidade de microrganismos e a estruturação dessa colonização nos tecidos e na rizosfera de plantas sob dois modos de cultivo (orgânico x convencional). Serão sequenciados amplicons (16S e ITS) de amostras da superfície ou no interior das raízes, colmos e folhas. Os dados serão analisados via abordagem de identificação taxonômica e predição de perfis funcionais, necessárias para a avaliação de diversidade e redes de co-ocorrências das Unidades Taxonômicas Operacionais encontradas. Também será realizado sequenciamento dos metagenomas das rizosferas, os quais serão analisados via abordagem de montagem e anotação taxonômica e gênica funcional. Além disso, pretendemos prospectar microrganismos promotores de crescimento em plantas por meio do cultivo de comunidades microbianas e avaliações bioquímicas e experimentais de inoculação em planta modelo (Setaria viridis). Dessa forma, pretendemos expandir o conhecimento a respeito da complexa relação entre microrganismos, planta e ambiente e, com isso, contribuir para o desenvolvimento de soluções para o problema de aumento de rendimento na produção sem prejuízos aos ecossistemas. Esse deve ser o caminho para obter sustentabilidade na agricultura. (AU)