O problema do cultivo de arroz
O arroz é o alimento básico para cerca de metade da população mundial.
As falhas nas colheitas causadas por patógenos de plantas ainda sãoagravar ainda mais a situação. A agricultura está a tentar contrariar esta situação com a ajuda de pesticidas. O cultivo de plantas resistentes a patógenos é a única alternativa a esses agentes prejudiciais ao meio ambiente e atualmente tem apenas um sucesso moderado. Contudo, se as plantas são resistentes a um patógeno através da seleção, elas são geralmente mais suscetíveis a outros patógenos ou menos resistentes a condições ambientais desfavoráveis.
Como os cientistas resolvem o problema?
Por esta razão, pesquisas internacionaisA equipe, que inclui o Instituto de Biotecnologia Ambiental da Universidade de Tecnologia de Graz (TU Graz), estuda há algum tempo o microbioma das sementes das plantas de arroz para estabelecer uma correlação entre a saúde das plantas e a ocorrência de certos microrganismos. Os cientistas fizeram recentemente um grande avanço. Eles encontraram uma bactéria dentro das sementes que pode levar à resistência completa a um determinado patógeno e é transmitida naturalmente de uma geração de plantas para outra. Resultados publicados em revista científicaPlantas Naturais,fornecer uma nova base para o desenvolvimento de produtos fitofarmacêuticos biológicos e uma maior redução de biotoxinas nocivas produzidas por fitopatógenos.
Microbioma de arroz
No cultivo tradicional de arrozNa província de Zhejiang, na China, observou-se que um genótipo de plantas de arroz (cultivar Zhongzao39) às vezes desenvolve resistência ao patógeno vegetal Burkholderia plantarii. Esse patógeno causa quebras de safra e também produz uma biotoxina que pode causar danos a órgãos e tumores em humanos e animais cronicamente expostos. “Até agora, era impossível explicar a resistência esporádica das plantas de arroz a este patógeno”, diz Tomislav Cernava da TU Graz. Juntamente com o diretor do instituto, Gabriele Berg, e seu colega do instituto, Peter Kusstatscher, Chernava estudou detalhadamente o microbioma das sementes de arroz de diferentes regiões de cultivo no contexto da colaboração com a Universidade de Zhejiang (Hangzhou) e a Universidade Agrícola de Nanjing em China. Também Universidade Japonesa de Hokkaido em Sapporo.
Composição bacteriana como fator decisivo
Os cientistas descobriram que as plantas resistentes têmcomposição bacteriana dentro das sementes diferente da das plantas suscetíveis a doenças. Em particular, as bactérias do género Sphingomonas foram significativamente mais comuns em sementes resistentes. Por isso, os pesquisadores isolaram bactérias desse gênero das sementes e identificaram a bactéria Sphingomonas melonis como o agente responsável pela resistência a doenças. A bactéria produz um ácido orgânico (ácido antranílico), que suprime a ação do patógeno e, assim, o torna inofensivo. “Também funciona quando Sphingomonas melonis isolada é aplicada em plantas de arroz não resistentes. Isso os torna automaticamente resistentes ao fitopatógeno Burkholderia plantarii”, explica Tomislav Cernava.
Além disso, a bactéria é fixadaem certos genótipos de arroz e é então transmitido naturalmente de uma geração de plantas para a seguinte. “O potencial desta descoberta é enorme. No futuro, poderemos utilizar esta estratégia para reduzir a quantidade de pesticidas na agricultura e, ao mesmo tempo, conseguir boas colheitas”, afirma Chernava.
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Um patógeno é qualquer microorganismo, assim como uma proteína especial - um príon que pode causar um estado patológico em outro ser vivo.