Desenvolvimento de comunidades sintéticas de bactérias com capacidade de combater doenças fúngicas da soja

• Processo: 24/23306-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Biologia e Fisiologia dos Microorganismos
• Pesquisador responsável: Paulo José Pereira Lima Teixeira
• Beneficiário: Jose David Correa Oviedo
• Instituição Sede: Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ). Universidade de São Paulo (USP). Piracicaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Antibiose Controle biológico Microbiota Soja
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Antibiose | biocontrole | Microbioma | Sistema imune vegetal | Soja | Interação planta-microrganismo

Resumo

Todas as plantas são colonizadas por uma enorme diversidade de microrganismos que formam comunidades altamente complexas e dinâmicas, conhecidas como microbiomas. Essas comunidades habitam tanto o interior quanto a superfície dos tecidos vegetais, influenciando diretamente o desenvolvimento do hospedeiro e sua interação com o ambiente. Recentemente, microbiomas associados a plantas passaram a ser vistos como uma extensão do sistema imunológico vegetal, fornecendo uma camada adicional de proteção contra patógenos. Assim, a manipulação estratégica desses microbiomas, visando introduzir ou promover o enriquecimento de microrganismos benéficos, surge como uma abordagem promissora para o controle de doenças de plantas na agricultura. Nesse contexto, nosso grupo de pesquisa estabeleceu a coleção Soybiome, composta por cerca de 3.000 bactérias isoladas do solo, folhas e raízes de soja cultivada em campo nas principais regiões produtoras do Brasil. Essa coleção tem sido explorada em busca de membros com características de interesse, como a capacidade de inibir patógenos. Em uma avaliação inicial de 637 membros da coleção, identificamos 81 bactérias capazes de inibir o crescimento in vitro de alguns dos principais fungos patogênicos da soja, incluindo Phakopsora pachirhizi, Fusarium tucumaniae, Colletotrichum truncatum, Sclerotinia sclerotiorum, Macrophomina phaseolina e Corynespora cassiicola. Este projeto de mestrado visa dar continuidade a esses esforços, avaliando a capacidade da coleção Soybiome de proteger a soja contra doenças em ensaios realizados in planta. Para isso, bactérias que mostraram forte atividade antifúngica in vitro serão testadas quanto à sua capacidade de prevenir doenças em dois sistemas: (I) Monoassociações, onde plantas serão tratadas com uma bactéria por vez para avaliarmos a capacidade protetora individual de cada bactéria; e (II) Comunidades Sintéticas (SynComs), onde combinações de bactérias distintas, baseando-se em seus efeitos antifúngicos e taxonomia, serão utilizadas para identificarmos comunidades que proporcionem uma proteção superior à dos membros individuais. Com esta estratégia, esperamos determinar princípios para a montagem de SynComs robustas que possam invadir comunidades naturais, persistir em condições de cultivo e expressar fenótipos de interesse. Assim, este projeto poderá contribuir para a identificação e caracterização molecular de microrganismos protetores, essencial para o desenvolvimento futuro de estratégias eficientes de controle de doenças de plantas baseadas na manipulação racional do microbioma vegetal.