Interações planta-solo-microrganismo sob uso de pó de rocha: uma abordagem multiômica

• Processo: 24/02736-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Fernando Dini Andreote
• Beneficiário: Amanda Manuelly da Silva Oliveira
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Microbiologia do solo Soja Transcriptômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Abordagem integrada | Agricultura sustentável | Microbiologia do solo | Remineralizadores | Soja | Transcriptômica | Microbiologia do Solo

Resumo

A agricultura brasileira, fortemente dependente de fertilizantes sintéticos ricos em potássio, enfrenta desafios ambientais significativos. Nesse cenário, os remineralizadores, como o pó de rocha, surgem como alternativas sustentáveis ao impulsionarem a qualidade do solo. Além de aumentar a disponibilidade de nutrientes, o pó de rocha interage com microrganismos na rizosfera, desempenhando uma função essencial na obtenção de nutrientes e na dinâmica da comunidade microbiana rizosférica. Na produção de soja, cultura chave no Brasil, a demanda por alternativas ecoeficientes destaca a importância do pó de rocha. Este não apenas pode melhorar a atividade biológica e influenciar a comunidade microbiana na rizosfera, mas também pode promover uma associação benéfica entre microrganismos e raízes, proporcionando condições ideais para o crescimento da soja. Assim, o pó de rocha desempenha um papel essencial na busca por práticas agrícolas mais sustentáveis e eficientes. O presente trabalho compreende dois estudos: O estudo I avaliará o impacto da adição de pó de rocha como condicionador do solo em comparação a um fertilizante sintético nas interações planta-solo-microrganismos no cultivo da soja (Glycine max (L.) Merrill) por meio de uma abordagem multiômicas, que fornecerá uma visão a nível genômico sobre a funcionalidade e os grupos taxonômicos envolvidos nos processos biogeoquímicos da rizosfera, especialmente quando o pó de rocha é adicionado. A investigação compreende montagem de experimento em casa de vegetação, coleta de amostras de solo rizosférico de soja cultivada com pó de rocha (granito e fonólito) e com um fertilizante tradicional (cloreto de potássio - KCl). A metodologia inclui a extração de material genético e a construção de bibliotecas de amplicon e trânscriptomica, seguida por sequenciamento de nova geração na plataforma Illumina. Ferramentas de bioinformática serão empregadas para analisar a diversidade taxonômica, interações microbianas e mecanismos metabólicos na relação raiz-microrganismo-solo. A análise de genes diferencialmente expressos fornecerá insights moleculares sobre a resposta da soja ao condicionamento do solo. Por fim, sequenciamento de 16S rRNA e ITS permitirá uma análise detalhada da composição e diversidade da comunidade microbiana na rizosfera, com possíveis repercussões em ensaios enzimáticos e avaliações funcionais. O estudo II, tem como propósito a validação dos achados do primeiro experimento. Neste contexto, será empregada a Arabidopsis thaliana como planta modelo para investigar as respostas genéticas observadas no estudo inicial. Os testes funcionais em A. thaliana serão conduzidos por meio de um experimento em casa de vegetação para avaliar a resposta da A. thaliana cultivada sob a aplicação de pó de rocha, a ser decidido com base em estudos prévios. Posteriormente, serão conduzidos ensaios enzimáticos e o sequenciamento dos genes 16S rRNA e ITS. A integração dos dados genômicos, transcriptômicos e microbiológicos, busca proporcionar uma visão holística dos mecanismos subjacentes às interações entre planta, solo e microrganismos. Os resultados visam contribuir para uma compreensão mais aprofundada dos processos que influenciam o desenvolvimento da soja sob a influência do pó de rocha, explorando estratégias potenciais de biofertilização para um manejo mais sustentável.