Análise dos efeitos fisiológicos e moleculares da interação entre bactérias disponibilizadoras de fósforo e milho (Zea mays): uma abordagem multiômica

• Processo: 24/10165-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Agronomia - Ciência do Solo
• Pesquisador responsável: Maria Carolina Quecine Verdi
• Beneficiário: Lucas Coan Perez
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/11328-9 - Microrganismos associados a fontes alternativas de fosfatos para maior eficiência de uso do fósforo pelas culturas, AP.R
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/11988-4 - Análise integrativa da interação entre milho (Zea mays) e bactérias solubilizadoras de fósforo: modulação do microbioma do solo e dinâmica do transcriptoma da planta, BE.EP.MS
• Assunto(s): Biologia de sistemas Fósforo Microbiologia do solo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biologia de sistemas | fósforo | interação bactéria-planta | milho (Zea mays) | Multi-ômica | Priestia megaterium | Microbiologia do solo

Resumo

O fósforo é um elemento químico indispensável para o pleno desenvolvimento das plantas, desempenhando diversas funções bioquímicas vitais no metabolismo vegetal. No entanto, sua absorção radicular pode ser limitada em solos tropicais altamente intemperizados, que ocorrem com frequência no Brasil, devido à fixação do nutriente nos minerais, se tornando indisponível para as plantas. Neste contexto, o emprego de bactérias capazes de disponibilizar fósforo na produção agrícola é uma das estratégias para o aumento de sua eficiência de uso. Dentre estas, destacam-se as linhagens bacterianas Priestia megaterium CNM13 e Priestia megaterium CNM34, que foram isoladas da rizosfera do milho (Zea mays) e vêm sendo estudadas detalhadamente pelo grupo de pesquisa, demonstrando excelentes resultados relacionados à disponibilização de fósforo em condições in vitro, porém com efeito isolado in vivo ainda pouco caracterizado. Paralelamente, a expressão gênica e sua consequente síntese de proteínas e metabólitos nas plantas são influenciadas por fatores extrínsecos, como a disponibilidade de nutrientes, indicando que a interação bactéria-planta pode afetar diretamente nestes processos. Neste sentido, hipotetiza-se que a inoculação dos referidos microrganismos em plantas de milho, é capaz de promover o crescimento vegetal e aumento do teor de fósforo no solo e nos tecidos, o que consequentemente acarretará na expressão gênica diferencial, desencadeando diversos outros processos biológicos em cascata que ainda são pouco compreendidos. Assim, o presente projeto propõe investigar de maneira detalhada a influência de P. megaterium (linhagens CNM13 e CNM34) na fisiologia de plantas de milho, e à nível molecular através de abordagem multi-ômica, possibilitando uma compreensão holística e integrada, por meio da biologia de sistemas, do real papel das bactérias capazes de disponibilizar fósforo nos sistemas agrícolas, visando a busca de manejos e alternativas sustentáveis associando solo-planta-bactéria.