A exploração do microbioma da rizosfera para uma agricultura sustentável

• Processo: 22/02450-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 24 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 23 de outubro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Rodrigo Mendes
• Beneficiário: Rodrigo Mendes
• Pesquisador Anfitrião: Eoin Brodie
• Instituição Sede: Embrapa Meio-Ambiente. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). Jaguariúna , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Lawrence Berkeley National Laboratory, Estados Unidos
• Assunto(s): Ecologia microbiana Microbiota Ciclos biogeoquímicos Rizosfera Sequestro de carbono Agricultura sustentável
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: abordagem baseada em traits | Ciclagem do carbono | comunidades bacterianas | Ecologia microbiana | exsudados de raízes | Microbioma

Resumo

Os microrganismos regulam os ciclos biogeoquímicos no ambiente e interagem uns com os outros e com seus hospedeiros desempenhando papel central na manutenção da vida na Terra. Comunidades microbianas complexas, i.e., microbiomas, que habitam a região do solo próxima às raízes interagem com a planta influenciando seu desenvolvimento e fisiologia. Embora estudos recentes tenham descrito a composição e funcionalidade do microbioma da rizosfera em plantas de diversas espécies, a exploração destas interações para uma agricultura sustentável ainda depende do desenvolvimento de ferramentas e frameworks conceituais que permitam a transição de uma abordagem descritiva para estudos mecanicistas. A busca para explicações mecanicistas é chave para avançar com a possibilidade de fazer predições para se ter informação necessária para a manipulação de sistemas que permitam explorar os serviços oferecidos pelo microbioma da rizosfera. A manipulação das interações no microbioma na rizosfera das plantas tem o potencial de reduzir a necessidade de uso de pesticidas, fertilizantes e água na agricultura, além de recuperar solos degradados e favorecer o balanço de carbono em sistemas de produção. Assim, a presente proposta tem como objetivo geral realizar um estudo para estabelecer a causalidade em processos microbianos relacionados à ciclagem de carbono na rizosfera que será usada para predições e modelagem da montagem do microbioma na rizosfera e suas consequências para a ciclagem de carbono. Para isso, serão conduzidos bioensaios em um sistema de raízes artificiais (microrhizon), colonizadas por comunidades microbianas sintéticas (SynComs) e submetidas a uma abordagem analítica multi-ômica para acesso à estrutura e funcionalidades do microbioma. Com isso esperamos identificar características funcionais no microbioma que dirigem o sequestro de carbono na rizosfera. (AU)