Pesquisa usa partes de bactérias para induzir resistência no tomateiro

Com uma abordagem inédita, cientistas conseguiram reduzir em 45% os danos causados pela mancha-bacteriana do tomateiro, importante doença da cultura. A equipe da Embrapa utilizou partes de bactérias do gênero Xanthomonas, como sua parede celular e flagelos, para induzir resistência nas plantas. Os resultados podem dar origem a um bioinsumo capaz de reduzir a necessidade de produtos químicos aplicados hoje contra a doença.

Além da baixa toxicidade, o novo produto pode ser aplicado em pequenas quantidades proporcionando vantagens ambientais e econômicas. A Embrapa está em negociação com um parceiro privado para finalizar as pesquisas e levar o produto ao mercado.

As bactérias usadas para induzir a resistência não são as causadoras da doença do tomateiro. Mesmo assim, elas estimularam o sistema imunológico das plantas. “Essas partes do microrganismo utilizadas, especialmente a parede celular, desencadearam um reconhecimento rápido pela planta, estimulando seu sistema de defesa. Chamamos essas estruturas de elicitores, gatilhos que desencadeiam o processo”, detalha o pesquisador da Embrapa Meio Ambiente Bernardo Halfeld, coordenador do estudo. O mecanismo é análogo ao modo de ação das vacinas, que também provocam o sistema imunológico por meio de microrganismos, ou de suas partes, sem causar danos à saúde.

A aplicação do bioinsumo foi feita por dois métodos: aspersão sobre as folhas (pulverização) e por gotejamento no solo. Ambos obtiveram sucesso. Um futuro produto comercial poderia ter métodos semelhantes de aplicação.

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Os elicitores, derivados de bactérias fitopatogênicas, apresentam os padrões moleculares capazes de serem reconhecidos por receptores presentes na célula vegetal.  Quando os elicitores de uma Xanthomonas são reconhecidos por receptores de plantas não hospedeiras, são ativados mecanismos que preparam a planta para desencadear a resistência sistêmica adquirida.

Na pesquisa, 12 isolados de Xanthomonas foram  infiltrados nas plantas. Dez apresentaram hipersensibilidade, uma reação de morte celular que ocorre de forma intensa, localizada e rápida quando a célula do hospedeiro reconhece que está sendo atacada. Ao morrer rapidamente, cessa o processo de infecção para as células vizinhas e a doença não avança. 

A reação de hipersensibilidade resulta na morte rápida e localizada de um número limitado de células que circundam o local da infecção quando células bacterianas incompatíveis ingressam na planta, interrompendo o crescimento e desenvolvimento do patógeno no tecido vegetal, sendo um dos mecanismos de defesa mais importantes das plantas.

Os elicitores porém, quando extraídos e aplicados no tomateiro, não causaram danos às plantas, mas foram capazes de prepará-las para responder à doença assim que iniciado o processo de infecção.

A pesquisa

Conforme Camila Simões, mestranda da Unesp que trabalhou nesse estudo, esses componentes celulares de Xanthomonas desencadeiam reconhecimento incompatível rápido pela planta de tomateiro. Ela se baseou no fato de que bactérias desse gênero, que apresentam incompatibilidade ao tomateiro, constituem uma fonte de elicitores capazes de desencadear resposta que resulta em redução da severidade da mancha-bacteriana, com perspectivas de uso prático.

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O pesquisador Bernardo Halfeld esclarece que a prospecção de elicitores é o primeiro passo para  desenvolver um produto para uso agrícola. “Por meio de parcerias com empresas do setor de bioinsumos é possível promover a obtenção de formulados com essas moléculas em grande escala”, diz. Além disso, os resultados podem oferecer uma alternativa para controlar outras doenças do tomateiro.

Halfeld explica que o estudo deverá impulsionar o processo de seleção de componentes biológicos para o controle de doenças bacterianas. “Isso porque, em diversas culturas de interesse agronômico, existem bactérias do gênero Xanthomonas que são potenciais provedores de elicitores dessa natureza”, declara. Por isso, há a perspectiva de que produtos semelhantes possam ser desenvolvidos para outras culturas e para diferentes doenças.

Além da baixa toxicidade e de poder ser aplicado em pequenas quantidades, proporcionando vantagens ambientais e econômicas, pode substituir os insumos de origem química atualmente utilizados para combater a doença. “Hoje, para o combate da mancha-bacteriana do tomateiro, o insumo mais empregado é um fungicida à base de cobre”, conta o pesquisador.

Em uma próxima etapa, o pesquisador e o aluno de doutorado da Unesp Valdeir Nunes pretendem ampliar os estudos para definir o efeito desses elicitores na doença e na planta até o estádio produtivo. O objetivo é verificar o efeito da tecnologia ao longo do ciclo do tomateiro, aliado a diferentes concentrações e outros modos de aplicação dos elicitores que possam promover uma gama maior de opções ao produtor. 

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Conforme a Pesquisa de Orçamento Familiar 2017-2018, do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em média, cada brasileiro consome 4,2 kg de tomate por ano, sendo a hortaliça mais popular entre os brasileiros. A produção se aproxima de 4 milhões de toneladas, colocando o Brasil na nona posição mundial. A cultura movimenta R$ 5,7 bilhões por ano. Porém, como se trata de um fruto com vida útil relativamente curta, enfrenta riscos constantes, que assombram os cerca de 50 mil produtores e os 212 milhões de consumidores: doenças, insetos e os prejuízos causados pelas doenças bacterianas no tomateiro, mais acentuados no período chuvoso, podendo chegar a 100%.

Uma das principais ameaças, a mancha-bacteriana, é de difícil controle e demanda o uso de cúpricos, que tem como molécula ativa o cobre. Quanto mais se usa esse produto, mais as bactérias ficam resistentes a ele, causando perda de eficiência ao longo do tempo. A aplicação contínua de agrotóxicos também pode selecionar estirpes resistentes, fazendo com que determinados ingredientes ativos percam sua eficiência.

Produção

Mais da metade da produção brasileira de tomate está concentrada em dois estados: Goiás (29% com 1,1 milhão de toneladas) e São Paulo (23%,com 918 mil toneladas). Minas Gerais participa com 13% do total: cerca de 550 mil toneladas. Há ainda significativa produção na Bahia (6%) e no Paraná (5,9%), que superam as 200 mil toneladas por ano. Espírito Santo (4,2%), Santa Catarina (4,1%), Ceará (4%), Rio de Janeiro (3,6%) e Rio Grande do Sul (2,7%) ficam acima de 100 mil toneladas ao ano. Os dados são do IBGE, 2020.