Plataforma HS-GC/MS para a análise de voláteis promotores de crescimento vegetal

Resumo

Apesar dos avanços nas práticas agrícolas, para alimentar a população mundial que vem crescendo, é necessário aumentar ainda mais a produção de alimentos, e é desejável que isso seja realizado adotando práticas sustentáveis. Diversas bactérias promotoras de crescimento vegetal podem aumentar a produtividade de culturas agrícolas através de uma série de mecanismos. Recentemente nosso grupo isolou mais de 7.000 bactérias de raízes e solos de cana-de-açúcar de diferentes regiões, e cerca de 100 possuem capacidade de produzir altas quantidades de auxina e/ou solubilizar fosfato, mecanismos bem estabelecidos como promotores de crescimento vegetal. Adicionalmente, em estudos preliminares, nós identificamos espécies de bactérias produtoras de compostos orgânicos voláteis (COVs), os quais também são capazes de promover o crescimento vegetal. O uso destes COVs é promissor pois não depende da interação direta do organismo com a planta, tornando-os ideais para mediar interações de curta e longa distância. COVs bacterianos já foram mostrados como importantes para o crescimento e saúde de plantas modelo, como a Arabidospsis thaliana. Entretanto, até agora, são raros os estudos que mostram o impacto dos COVs bacterianos em culturas agrícolas importantes, o que abre perspectiva para novas descobertas. Uma das abordagens mais precisas e utilizadas que permitem identificar o perfil de COVs é baseado em metabolômica, mas o estabelecimento de uma plataforma robusta para identificação destes compostos não é trivial; demanda tempo e boas práticas laboratoriais. Pelo exposto, os principais objetivos deste projeto são: (i) estabelecer uma metodologia robusta baseada em HS-GC/MS (headspace gas chromatography-tandem mass spectrometry) para identificar e quantificar COVs bacterianos; (ii) avaliar o potencial de diferentes gêneros de bactérias em promover o crescimento vegetal através de COVs; (iii) testar a eficiência destas bactérias em culturas agrícolas brasileiras importantes; e (iv) identificar COVs específicos capazes de promover o crescimento das plantas. Como um objetivo a longo prazo, nós esperamos desenvolver bioinoculantes com as melhores bactérias. Isto representará uma maneira sustentável de substituir, pelo menos em parte, os produtos químicos usualmente utilizados, aumentar a produtividade agrícola, e reduzir os custos de produção de alimento. (AU)