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Acúmulo de fitoalexinas em soja transgênica tratada com glifosate como estratégia no controle da ferrugem asiática

Processo: 07/03282-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de dezembro de 2007 - 30 de novembro de 2009
Área do conhecimento:Ciências Agrárias - Agronomia - Fitotecnia
Pesquisador responsável:Marcus Barifouse Matallo
Beneficiário:Marcus Barifouse Matallo
Instituição-sede: Instituto Biológico (IB). Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios (APTA). Secretaria de Agricultura e Abastecimento (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Doenças de plantas  Ferrugem (doença de planta)  Ácido chiquímico  Herbicidas  Metabólitos secundários  Plantas geneticamente modificadas  Plantas daninhas  Soja 

Resumo

Introduzida no Brasil no início do século XX, a soja é a principal fonte mundial de óleo e proteína de origem vegetal, com ampla aplicação na indústria química e de alimentos. Os Estados Unidos contribuem com cerca de 40% da produção mundial de grãos dessa oleaginosa seguido pelo Brasil com 24% e a Argentina com 17%. Muito se especula sobre o impacto da ferrugem asiática da soja causado pelo fungo Phakopsora pachyrhizi. Essa doença da soja é a mais comentada nos últimos anos devido à agressividade do patógeno e consequente queda no rendimento que pode chegar a 80% se medidas não forem tomadas corretamente. A ferrugem tem atingido níveis epidêmicos no Brasil. Para garantir a produção agricultores tem aplicado fungicidas, elevando o custo de produção. Nos E.U.A. a doença ainda está limitada ao meio-oeste americano, embora considerada altamente preocupante, pelo potencial epidêmico. Recentemente, o governo do Brasil aprovou o plantio da soja transgênica resistente ao herbicida glifosate, enquanto que nos EUA e Argentina o plantio vem sendo realizado a mais de 10 anos. O glifosate atua na via do ácido chiquímico inibindo a enzima 5-enol-piruvato-3 fosfato-sintase o que resulta na redução da produção de aminoácidos aromáticos, desregulando a via metabolica com o acúmulo do ácido chiquímico e seus derivados. A soja transgênica resistente ao glifosate tolera que o herbicida seja aplicado diretamente sobre as plantas até 3 vezes durante o seu ciclo para o controle de plantas daninhas. Estudos recentes indicam que o glifosate tem efeito curativo sobre ferrugens em outras plantas. Diante deste fato, cientistas do Brasil e dos EUA decidiram examinar o uso do glifonato como estratégia para o manejo da ferrugem em soja geneticamente modificada cultivada em diferentes condições ambientais e o efeito do herbicida na interação entre Phakopsora pachyrhizi e a soja transgênica, baseados na hipótese de que a aplicação do glifosate pos-emergente sobre as variedades de soja transgênica 1) aumentaria a produção de compostos diretamente relacionados à defesa das plantas como peptídeos e fitoalexinas; 2) glifosate teria um efeito direto sobre Phakopsora pachyrhizi inibindo o crescimento e matando os esporos; e 3) se o gen CP4 EPSPS, responsável pela resistência da soja ao glifosate não se expressar completamente nessas variedades, o glifosate pode ter um efeito direto na via do ácido chiquímico, bloqueando enzimas envolvidas com a produção de fitoalexinas, consequentemente tornando a planta mais suscetível ao ataque do fungo. Para isso, serão realizados conjuntamente experimentos no Brasil, envolvendo o Instituto Biológico, a Embrapa e a UNAERP e os EUA envolvendo o USDA, razão pela qual este projeto é apresentado na língua inglêsa. No Brasil serão desenvolvidos os experimentos de campo onde a soja transgênica será tratada com glifosate em 3 doses tanto do produto técnico como do produto comercial além do surfactante isoladamente. A partir daí serão colhidos materiais (folhas) para a determinação da severidade da doença através de avaliações visuais, o teor e a variação de ácido chiquímico e a determinação quali quantitativa das fitoalexinas a ser determinada no laboratório do NPURU/USDA, a partir de extratos preparados de plantas de soja cultivadas hidroponicamente na UNAERP de Ribeirão Preto, SP. O objetivo final desse projeto é o de buscar respostas que possam auxiliar no manejo da ferrugem asiática da soja sem quedas na produção nem redução no lucro dos produtores. (AU)