Análise do impacto da inoculação de cianobactérias na comunidade da rizosfera do milho

• Processo: 24/02448-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia
• Pesquisador responsável: Marli de Fátima Fiore
• Beneficiário: Fernanda Rios Jacinavicius
• Instituição Sede: Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/09261-3 - Cianobactérias isoladas de ambientes extremos como bioestimulantes no cultivo de plantas em repostas às mudanças climáticas, AP.R
• Assunto(s): Genômica Metabolômica Sustentabilidade Zea mays Microbiologia agrícola
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Genômica | Metabolomica | Sustentabilidade | Triticum spp | Zea mays L | Microbiologia agrícola

Resumo

Os efeitos do aquecimento global, ou mudanças climáticas, afetam a produtividade das principais culturas agrícolas mundiais e podem desencadear a escassez de insumos e alimentos, provocando danos sociais e econômicos. Diversos estudos vêm sendo conduzidos no âmbito de se caracterizar as alterações fisiológicas e morfológicas das culturas em resposta às alterações ambientais. Mais recentemente, a manipulação da comunidade microbiana associada à essas culturas vem se mostrando promissora na questão da resistência dos cultivares à estresses bióticos e abióticos. A associação entre planta hospedeira e micro-organismos, fruto de milhares de anos de evolução, fez com que compartilhassem uma relação fisiológica e genética íntima. Assim, biofertilizantes e bioestimulantes de plantas (BPs) estão sendo desenvolvidos a partir de consórcios microbianos, buscando gerar maior resistência aos estresses ambientais como altas temperaturas e estresse hídrico (seca). Os BPs melhoram a produtividade e a qualidade das culturas em geral, aumentando a disponibilidade e melhorando a absorção de nutrientes, e promovendo a degradação e solubilização de substâncias orgânicas no solo. Nesse sentido, a rizosfera atua como um reservatório inicial da diversidade microbiana no solo. Esse ambiente abriga uma elevada riqueza de espécies, que interagem não apenas com a planta hospedeira em resposta aos seus exsudatos, mas também entre si, criando uma complexa rede de comunicação. Estudos recentes destacaram a capacidade dos microbiomas associados às plantas de influenciar características como crescimento, tolerância à seca e resistência a doenças. Dentre os micro-organismos benéficos para as plantas, as cianobactérias são capazes de fixar carbono e nitrogênio atmosférico, além de serem conhecidas por promover a solubilização de fósforo e ferro. Esses organismos também produzem uma variedade de moléculas biologicamente ativas, tais como hormônios vegetais (auxinas e giberelinas), antimicrobianos e exopolissacarídeos (capazes de agir na retenção da umidade). Consequentemente, eles podem afetar positivamente a aptidão das plantas e aumentar sua tolerância a estresses abióticos. Dessa forma, são uma fonte promissora para o desenvolvimento de novos BPs. Apesar desse potencial, esse grupo de organismos ainda é pouco explorado, principalmente em relação à sua ação em associação à microbiomas e às cultivares sob condições de estresse climático, tal como seca ou altas temperaturas. Os micro-organismos de ambientes extremos possuem naturalmente um potencial metabólico de resposta ao estresse abiótico. Desse modo, a avaliação de cianobactérias de ambientes tais como Antártica, solos desérticos (Caatinga brasileira) e lagoas alcalinas do Pantanal podem revelar esse potencial de resposta à baixas temperaturas, seca e pH elevado, respectivamente. Neste cenário, esse projeto visa avaliar o efeito bioestimulante de extratos cianobacterianos em culturas de importância comercial e econômica, como trigo e milho, submetidas à estresse abiótico (seca). As informações geradas permitirão a detecção e caracterização de moléculas com potencial bioestimulante. Além disso, será avaliada a ação dos metabólitos de cianobactérias extremofílicas sobre a comunidade microbiana da rizosfera.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE FREITAS, PALOMA NATHANE NUNES; JACINAVICIUS, FERNANDA RIOS; PASSOS, LARISSA SOUZA; DE SOUZA, ALEXANDER OSSANES; DEXTRO, RAFAEL BARTY; PINTO, ERNANI. Exploring the biodiversity of Antarctic cyanobacteria: A review of secondary metabolites and their applications. ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS, v. 82, p. 10-pg., 2024-07-18. (24/02448-3, 13/07914-8, 23/08974-6, 21/14239-1, 21/00149-0)

CAMPOS, THAISSA GIOVANNA VALVERDE; GAMA, WATSON A.; GERALDES, VANESSA; YOON, JAEWON; CRNKOVIC, CAMILA M.; PINTO, ERNANI; JACINAVICIUS, FERNANDA RIOS. New records on toxic cyanobacteria from Brazil: Exploring their occurrence and geography. Science of The Total Environment, v. 931, p. 14-pg., 2024-05-03. (22/02872-4, 24/02448-3, 21/10573-4, 20/07710-7, 19/27707-3, 23/00525-8, 13/07914-8, 21/00149-0)