Os cientistas projetaram o microbioma das plantas pela primeira vez, aumentando a prevalência do “bom” bactérias que protegem a planta de doenças.
Terraços de arroz – foto ilustrativa. Crédito da imagem: Pixabay (licença gratuita do Pixabay)
as evidências publicado em Natureza das Comunicações por investigadores da Universidade de Southampton, China e Áustria, poderia reduzir substancialmente a necessidade de pesticidas ambientalmente destrutivos.
Há uma crescente consciência pública sobre a importância do nosso microbioma – a miríade de microrganismos que vivem dentro e à volta dos nossos corpos, principalmente nas nossas entranhas. Nossos microbiomas intestinais influenciam nosso metabolismo, nossa probabilidade de adoecer, nosso sistema imunológico e até mesmo nosso humor.
As plantas também hospedam uma enorme variedade de bactérias, fungos, vírus e outros microorganismos que vivem em suas raízes, caules e folhas. Durante a última década, os cientistas têm pesquisado intensamente os microbiomas das plantas para compreender como afetam a saúde das plantas e a sua vulnerabilidade às doenças.
“Pela primeira vez, fomos capazes de alterar a composição do microbioma de uma planta de forma direcionada, aumentando o número de bactérias benéficas que podem proteger a planta de outras bactérias nocivas”, diz o Dr. Tomislav Cernava, co-autor do artigo e professor associado em interações planta-micróbio na Universidade de Southampton.
“Este avanço poderia reduzir a dependência de pesticidas, que são prejudiciais ao meio ambiente. Conseguimos isso nas culturas de arroz, mas a estrutura que criamos poderia ser aplicada a outras plantas e desbloquear outras oportunidades para melhorar o seu microbioma. Por exemplo, os micróbios que aumentam o fornecimento de nutrientes às culturas poderiam reduzir a necessidade de fertilizantes sintéticos.”
A equipa de investigação internacional descobriu que um gene específico encontrado no cluster de biossíntese de lignina da planta do arroz está envolvido na formação do seu microbioma. A lignina é um polímero complexo encontrado nas paredes celulares das plantas – a biomassa de algumas espécies de plantas consiste em mais de 30% de lignina.
Primeiramente, os pesquisadores observaram que quando esse gene foi desativado, houve uma diminuição na população de certas bactérias benéficas, confirmando sua importância na composição da comunidade do microbioma.
Os investigadores fizeram então o oposto, superexpressando o gene para que produzisse mais de um tipo específico de metabolito – uma pequena molécula produzida pela planta hospedeira durante os seus processos metabólicos. Isso aumentou a proporção de bactérias benéficas no microbioma vegetal.
Quando essas plantas projetadas foram expostas a Xanthomonas oryzae – um patógeno que causa a doença bacteriana nas plantações de arroz, eles eram substancialmente mais resistentes a ele do que o arroz selvagem.
A ferrugem bacteriana é comum na Ásia e pode levar a uma perda substancial da produção de arroz. Geralmente é controlado pela utilização de pesticidas poluentes, pelo que a produção de uma cultura com um microbioma protector poderia ajudar a reforçar a segurança alimentar e ajudar o ambiente.
A equipe de pesquisa está agora explorando como podem influenciar a presença de outros micróbios benéficos para desbloquear vários benefícios à saúde das plantas.
A homeostase do microbioma nas folhas do arroz é regulada por uma molécula precursora da biossíntese da lignina é publicado em Natureza das Comunicações e está disponível on-line.
Fonte: Universidade de Southampton
