Bactérias do trigo são capazes de controlar a mancha-marrom

Pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente (SP) e da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP) realizaram estudo que identificou bactérias com potencial de biocontrole contra o fungo Bipolaris sorokiniana, causador da mancha-marrom em plantações de trigo e cevada. Esse microrganismo, conhecido por afetar significativamente a produção desses cereais, pode agora ser combatido com o uso de biocompostos desenvolvidos a partir de bactérias isoladas do próprio solo no qual o trigo é cultivado.

Os pesquisadores investigaram a região das raízes das plantas, a rizosfera, ambiente com microrganismos (microbioma) capaz de fornecer serviços ecológicos essenciais para as plantas, como nutrição e proteção contra doenças. “A pesquisa mostrou que, mesmo diante de uma variedade de trigo suscetível ao fungo, a inoculação das bactérias antagonistas conseguiu reduzir a incidência da doença”, conta o doutorando da USP Helio Quevedo, principal autor do estudo.

A bactéria foi isolada das raízes de trigo crioulo (genótipos Karakilcik e Iran 1-29-11334). Com isso, os cientistas conseguiram resgatar bactérias que haviam sido perdidas no processo de domesticação dessas plantas. Elas foram armazenadas na Coleção de Microrganismos de Importância Agrícola e Ambiental (CMAA) e agora podem ser transformadas em tecnologia como base de um insumo biológico voltado ao controle da mancha-marrom.

O pesquisador da Embrapa, Rodrigo Mendes (na foto), orientador do estudo, explica que as bactérias selecionadas foram capazes de alterar a comunidade microbiana na rizosfera, o que resultou em uma defesa eficaz contra a infecção fúngica. A equipe conseguiu identificar o perfil químico dos inoculantes e as moléculas bioativas responsáveis pelo processo de antagonismo (o combate ao fungo patógeno).

“A caracterização das biomoléculas permitiu compreender como as bactérias estavam atuando no controle do patógeno. Foram identificados diversos biosurfactantes e peptídeos antimicrobianos capazes de atuar na inibição desses patógenos”, declara o professor da Universidade Federal do ABC (UFABC) Celio Fernando Figueiredo Angolini, coorientador do estudo. Ele relata ainda que, além de apresentar atividade antimicrobiana, as moléculas voláteis produzidas pelas bactérias conseguem se dispersar de maneira eficiente no solo, aumentando o seu raio de ação. Esses desdobramentos renderam ao trabalho a medalha Nico Nibbering na III Conferência Iberoamericana de Espectrometria de Massa (III Iberoamerican Conference on Mass Spectrometry).

O estudo também revelou que a reintrodução de bactérias benéficas, isoladas de variedades tradicionais de trigo, em plantas modernas suscetíveis à mancha marrom, pode restabelecer a proteção contra a doença. Isso sugere que a domesticação das plantas pode ter afetado negativamente a composição do microbioma da rizosfera, enfatizando a importância de se recuperar e utilizar microrganismos benéficos para o controle de doenças.

Além de analisar as alterações no microbioma e os mecanismos de defesa das plantas, a pesquisa procurou elucidar os efeitos dos inoculantes na supressão do patógeno. Testes mostraram que a severidade da doença foi significativamente reduzida nas plantas tratadas com as bactérias antagonistas, em comparação àquelas inoculadas apenas com o patógeno.

Esse avanço representa uma nova frente na luta contra doenças de plantas, combinando conhecimentos de ecologia microbiana com biotecnologia. A equipe de Quevedo e Mendes espera que essas descobertas abram caminho para o desenvolvimento de soluções sustentáveis e eficazes para o controle de patógenos em culturas agrícolas, beneficiando produtores e o meio ambiente.

Mancha-marrom

A mancha-marrom é uma doença causada por fungo que afeta as folhas do trigo e pode causar perdas significativas na produção.

Sintomas e identificação: os sintomas iniciais incluem pequenas manchas amarelas nas folhas, que eventualmente se transformam em manchas necróticas com centros cinzentos e bordas marrons. Pontos pretos, que são os picnídios do fungo, podem ser observados no centro das manchas. À medida que a doença progride, pode levar à morte do tecido foliar, afetando a fotossíntese e, consequentemente, a produção de grãos.

Condições favoráveis: a mancha-marrom é favorecida por umidade elevada e temperaturas moderadas. A dispersão do patógeno é facilitada pela chuva e pelo vento, o que pode causar epidemias em regiões com essas condições climáticas durante a estação de crescimento.

Perdas na produção: as perdas causadas pela mancha-marrom do trigo variam de acordo com a severidade da infecção, a suscetibilidade da variedade de trigo, as condições climáticas e o manejo da cultura. Em casos graves, a doença pode reduzir o rendimento da lavoura, entre 10% e 50%, ou até mais, em casos mais severos.

Manejo e controle: o manejo integrado da mancha-marrom inclui a utilização de variedades resistentes, rotação de culturas para reduzir a carga de inóculo no solo, manejo adequado de resíduos de cultura, e aplicação de fungicidas quando necessário. Monitoramento regular e aplicação de fungicidas com base no limiar de dano econômico são práticas recomendadas para minimizar as perdas.

Resistência a fungicidas: a resistência do patógeno a certos fungicidas pode ser um desafio no controle da mancha-marrom. A rotação de fungicidas com diferentes modos de ação é recomendada para manejar a resistência do patógeno.

O impacto econômico da mancha-marrom do trigo pode ser considerável, especialmente em regiões propensas a condições climáticas que favorecem o desenvolvimento da doença. Assim, a adoção de práticas de manejo integradas é essencial para proteger a produção de trigo e reduzir as perdas econômicas.