Microbioma da rizosfera do feijoeiro e os mecanismos de tolerância à seca

• Processo: 21/08804-8
• Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2021
• Vigência (Término): 30 de setembro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
• Pesquisador responsável: Lucas William Mendes
• Beneficiário: Eduardo Henrique Marcandalli Boleta
• Instituição-sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/16043-7 - Microbioma da rizosfera de feijão tolerante à seca, AP.PFPMCG.JP
• Assunto(s): Microbiota Interação planta-patógeno Rizosfera Tolerância a seca Estresse hídrico Análise de sequência de DNA Biologia computacional Propriedades do solo Fisiologia vegetal Genética vegetal

Resumo

O estresse hídrico é considerado o maior problema da produção agrícola mundial, uma vez que as principais regiões de Agricultura do mundo são afetadas pela seca, impactando negativamente a economia e a sociedade. O melhoramento genético de culturas para a tolerância à seca tem recebido muita atenção nos últimos anos e novas pesquisas têm fornecido insights sobre a capacidade de microorganismos específicos do solo influenciarem a tolerância ao estresse hídrico das plantas. No entanto, na natureza as plantas interagem simultaneamente com uma série de micro-organismos benéficos e patogênicos, revelando a necessidade de entender o efeito cumulativo dessas múltiplas interações, para revelar os mecanismos envolvidos na capacidade das plantas em superar tensões abióticas. Estudos recentes têm revelado que o microbioma da rizosfera desempenha um papel fundamental no funcionamento de plantas, influenciando sua fisiologia e desenvolvimento. Embora sua importância para o crescimento vegetal seja amplamente conhecida, para a vasta maioria dos micro-organismos da rizosfera ainda não há informações. Neste contexto, este projeto busca avaliar o microbioma da rizosfera de feijão a fim de identificar potenciais grupos microbianos que auxiliam a planta a superar o estresse hídrico. Para tanto, cultivares de feijão tolerantes e suscetíveis à seca serão cultivados em casa de vegetação em condições normais e de estresse hídrico. A avaliação da comunidade será feita através do sequenciamento de DNA das comunidades de bacteria, archaea, fungos e protistas. Os dados do microbioma serão integrados com as propriedades físico-químicas do solo, e de fisiologia e genética das plantas, objetivando entender o controle genético da planta hospedeira na montagem do microbioma da rizosfera durante o estresse hídrico. Os resultados serão processados por ferramentas de bioinformática e detecção genética, a fim de contribuir significativamente para o entendimento das interações planta-microorganismo, e seu papel na capacidade vegetal de tolerância ao estresse hídrico, buscando identificar grupos microbianos e funções com potencial uso biotecnológico. Este projeto de pesquisa será desenvolvido a partir do trabalho integrado entre os laboratórios de 'Fertilidade do Solo e Nutrição Mineral de Plantas', 'Biologia Celular e Molecular' e 'Biologia Computacional, Evolutiva e de Sistemas', ambos situados no CENA-USP. Assim, a junção de modernos métodos analíticos, moleculares e computacionais permitirá estudar o microbioma rizosférico em associação com os aspectos genéticos e fisiológicos da planta, como parte de uma nova linha de pesquisa no Centro: 'Microbiomas Associados a Plantas'. Considerando a importância dos micro-organismos do solo nos ciclos biogeoquímicos terrestres, como também na promoção da saúde e crescimento de plantas, a abordagem de um estudo focado na ecologia microbiana é urgentemente necessária para o desenvolvimento de novos métodos que auxiliem os incrementos produtivos agrícolas, com soluções sustentáveis. (AU)