Identificação e caracterização do papel de candidatos a efetores na interação entre Bacillus sp. RZ2MS9, uma bactéria promotora de crescimento, e o milho (Zea mays L.)

• Processo: 19/09665-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2019
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética - Genética Molecular e de Microorganismos
• Pesquisador responsável: Maria Carolina Quecine Verdi
• Beneficiário: Ariane Vitória Silvestre Hannes
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Crescimento vegetal Milho Zea mays CRISPR-Cas9 Bacillus
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: CRISPR-Cas9 | Efetores | Promoção do crescimento vegetal | Rizobactérias | Genética Molecular de Microrganismos

Resumo

O crescente uso de produtos químicos na produção agrícola, visando aumentar a produtividade, tem sido motivo de grande preocupação visto que o aumento da demanda por insumos nas lavouras pode representar riscos à sustentabilidade do sistema de produção e longevidade dos recursos naturais. Estudos sobre rizobactérias promotoras do crescimento de plantas (RPCP) têm demonstrado o uso desses microrganismos como uma alternativa às práticas agrícolas convencionais, de forma a mitigar possíveis impactos negativos ao ambiente. Dentre essas, a linhagem RZ2MS9 Bacillus sp. foi isolada da rizosfera do guaranazeiro (Paullinia cupana var. sorbilis) e promoveu significativamente o crescimento do milho (Zea mays L.). A marcação dessa linhagem com o gene gfp evidenciou colonização endofítica do milho e interação eficiente, e o genoma bacteriano foi sequenciado. Efetores são moléculas liberadas ou associadas a um organismo que modificam a fisiologia de outro organismo. Esta definição fundamenta-se no fato de que nem todos os efetores são moléculas que podem ser secretadas por bactérias durante a interação com a planta hospedeira. Patógenos conseguem modular o sistema de defesa da planta por meio de efetores, ou seja, moléculas que aumentam a susceptibilidade de plantas hospedeiras à infecção. Efetores também podem estar relacionados à interação entre bactérias benéficas e o hospedeiro vegetal, tais como aqueles secretados por bactérias gram-negativas do gênero Rhizobium. Apesar de sua relevância, os estudos de efetores em RPCP são ainda incipientes. Assim, o objetivo deste projeto é selecionar candidatos a efetores de Bacillus sp. linhagem RZ2MS9 in silico e promover o "nocaute gênico" de alguns desses candidatos, por meio da técnica de edição gênica CRISPR-Cas9, a fim de investigar e caracterizar o papel dos candidatos a efetores na interação entre RZ2MS9 e o milho.