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Bactérias protegem as plantas de arroz de doenças

Traduzido de Science Daily

O arroz é o alimento básico de cerca de metade da população mundial. O cultivo da planta do arroz consome muita água e, de acordo com a organização de ajuda alemã Welthungerhilfe, cerca de 15 por cento do arroz é cultivado em áreas com alto risco de seca. Assim, o aquecimento global está se tornando cada vez mais problemático para o cultivo de arroz, levando cada vez mais a pequenas safras e crises de fome. As más colheitas causadas por patógenos vegetais agravam ainda mais a situação. Aqui, a agricultura convencional está tentando combater isso com pesticidas, que são usados ​​principalmente como medida de precaução no cultivo de arroz. O cultivo de plantas resistentes é a única alternativa a esses agentes nocivos ao meio ambiente, e atualmente só tem um sucesso moderado. Se as plantas são resistentes a um patógeno por meio de sua reprodução, geralmente são mais suscetíveis a outros patógenos ou são menos robustas sob condições ambientais adversas.

Bactéria confere resistência a patógenos

Por esta razão, um grupo de pesquisa internacional, incluindo o Instituto de Biotecnologia Ambiental da Universidade de Tecnologia de Graz, vem estudando o microbioma de sementes de plantas de arroz há algum tempo, a fim de estabelecer correlações entre a fitossanidade e aparecimento de certos microrganismos. O grupo agora fez uma descoberta. Eles identificaram uma bactéria dentro da semente que pode levar à resistência completa a um patógeno específico e é transmitida naturalmente de uma geração para outra. Os resultados publicados na revista científica Plantas naturais eles fornecem uma base completamente nova para o projeto de produtos de proteção biológica de plantas e, além disso, reduzem as biotoxinas prejudiciais produzidas por patógenos de plantas.

O microbioma do arroz

No cultivo convencional de arroz na província de Zhejiang, na China, foi observado que um genótipo de plantas de arroz (cultivar Zhongzao 39) às vezes desenvolve resistência ao patógeno vegetal Burkholderia plantarii. Este patógeno leva a colheitas ruins e também produz uma biotoxina que pode causar danos a órgãos e tumores em humanos e animais persistentemente expostos. “Até agora, a resistência esporádica das plantas de arroz a esse patógeno não podia ser explicada”, disse Tomislav Cernava, do Instituto de Biotecnologia Ambiental da Universidade de Tecnologia de Graz. Junto com o luminar da pesquisa em microbioma e o diretor do Instituto, Gabriele Berg e seu colega de instituto Peter Kusstatscher, Cernava, têm investigado em detalhes o microbioma de sementes de arroz de diferentes regiões de cultivo no contexto de uma colaboração com a Universidade de Zhejiang (Hangzhou) e Nanjing. Agricultural University na China, bem como com a Japanese Hokkaido University em Sapporo.

Composição bacteriana como fator decisivo

Os cientistas descobriram que as plantas resistentes têm uma composição bacteriana diferente nas sementes das plantas suscetíveis a doenças. O gênero bacteriano Sphingomonas em particular foi encontrado significativamente mais freqüentemente em sementes resistentes. Portanto, os pesquisadores isolaram bactérias desse gênero das sementes e identificaram a bactéria Sphingomonas melonis como o agente responsável pela resistência a doenças. Essa bactéria produz um ácido orgânico (ácido antranílico), que inibe o patógeno e o torna inofensivo. “Isso também funciona quando o isolado Sphingomonas melonis é aplicado em plantas de arroz não resistentes. Isso as torna automaticamente resistentes ao patógeno vegetal Burkholderia plantarii”, explica Tomislav Cernava. Além disso, as bactérias se estabelecem em certos genótipos de arroz e são transmitidas naturalmente de uma geração de plantas para a seguinte. “O potencial dessa descoberta é enorme. No futuro, poderemos usar essa estratégia para reduzir os agrotóxicos na agricultura e, ao mesmo tempo, obter bons rendimentos das lavouras”, enfatiza Cernava.

Fonte da história:

materiais fornecido por Graz University of Technology. Original escrito por Susanne Eigner. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.



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