Integração de Nanotecnologia e Biocontrole para o Manejo Sustentável da Ferrugem Asiática da Soja

• Processo: 24/23348-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Valtencir Zucolotto
• Beneficiário: Ludimila Araujo Lodi
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Bacillus subtilis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bacillus subtilis | Interação nanopartícula-RNAi | Materiais híbridos biofuncionais | Nanopartículas catiônicas | Phakopsora pachyrhizim | Spray-Induced Gene Silencing (SIGS) | Nanotecnologia Aplicada

Resumo

A soja (Glycine max), uma das principais commodities agrícolas globais, é gravemente afetada pela ferrugem asiática da soja (FAS), causada pelo fungo biotrófico Phakopsora pachyrhizi. Este patógeno pode reduzir a produtividade em até 90%, gerando perdas econômicas substanciais e uma dependência crescente de fungicidas químicos. Contudo, a eficácia desses fungicidas tem sido reduzida devido ao desenvolvimento de resistência do fungo e aos impactos ambientais associados ao uso intensivo desses produtos. Este estudo propõe uma formulação líquida inovadora e sustentável para o controle da FAS, que combina RNA de interferência (RNAi) encapsulado em nanopartículas catiônicas de quitosana com o agente biológico Bacillus subtilis. O RNAi será projetado para silenciar genes críticos no crescimento e reprodução do fungo, enquanto as nanopartículas garantem a proteção contra a degradação ambiental, aumentando a estabilidade e eficiência do RNAi e possibilitando sua compatibilidade com o produto biológico em uma única formulação. Ao mesmo tempo, o Bacillus subtilis ajudará a suprimir o crescimento fúngico e a induzir resistência sistêmica nas plantas hospedeiras. A aplicação será feita via Spray-Induced Gene Silencing (SIGS), proporcionando precisão, segurança ambiental e adaptabilidade em condições agrícolas variadas. Os objetivos incluem o desenvolvimento de sistemas de nanopartículas otimizados, a avaliação da compatibilidade entre RNAi e B. subtilis, e a validação da formulação tanto em laboratório quanto em campo. Esta abordagem visa reduzir a dependência de fungicidas químicos, mitigar os impactos ambientais e oferecer uma solução persistente para o controle da FAS, promovendo práticas agrícolas sustentáveis e alinhando-se aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas.