Um estudo conduzido pela Embrapa Meio Ambiente (SP) e pela Universidade de São Paulo (USP) reforça uma nova abordagem para o controle biológico de doenças do trigo, baseada no manejo da comunidade de microrganismos associada às raízes. Em experimentos realizados em condições controladas, bactérias benéficas reduziram em aproximadamente 60% a severidade de doenças causadas pelo fungo Bipolaris sorokiniana, indicando potencial para diminuir a dependência de fungicidas químicos no manejo da cultura.
O diferencial da pesquisa está em como esse controle ocorre. Em vez de eliminar diretamente o fungo causador da doença, os microrganismos reorganizam a comunidade microbiana que vive ao redor das raízes — a chamada rizosfera —, restaurando funções ecológicas do solo que favorecem a resistência natural das plantas.
Coordenado pelo pesquisador Rodrigo Mendes, da Embrapa Meio Ambiente, o estudo investigou como três bactérias interferem na interação entre o trigo e o Bipolaris sorokiniana, causador de doenças como mancha-marrom, podridão radicular, podridão da coroa, queima de plântulas e black point (ponto preto). O patógeno é um dos de maior importância econômica para a cultura, especialmente em regiões de clima quente ou sujeitas à deficiência hídrica.
Controle biológico vai além do combate direto ao fungo
Segundo Caroline Nishisaka, pesquisadora do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena-USP), os resultados mostram que o controle biológico vai muito além do combate direto ao patógeno.
“Os inoculantes bacterianos remodelam as comunidades microbianas do solo, restauram funções ecológicas importantes e reforçam os mecanismos naturais de resistência das plantas”, explica.
Os pesquisadores avaliaram três bactérias com potencial de biocontrole e promoção de crescimento vegetal: Streptomyces virginiae CMAA1738, Paenibacillus ottowii CMAA1739 e Pseudomonas inefficax CMAA1741. Todas apresentaram características importantes para uso agrícola, como capacidade de estimular o crescimento das plantas, aumentar a disponibilidade de fósforo e atuar contra o Bipolaris sorokiniana.
Para testar o efeito das bactérias, os pesquisadores compararam plantas expostas apenas ao fungo com outras que, além do fungo, receberam as bactérias benéficas. Nesse segundo grupo, a severidade da doença foi menor.
Um dos resultados mais relevantes foi a redução da doença mesmo quando a população do fungo permaneceu estável — e, em alguns tratamentos, até aumentou.
Segundo Hélio Quevedo, doutor em Microbiologia Agrícola pela Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (Esalq-USP), isso demonstra que o sucesso do controle biológico não depende necessariamente da eliminação do patógeno.
“O estudo mostra que um patógeno pode permanecer presente no solo sem causar grandes danos quando o microbioma mantém funções ecológicas capazes de limitar sua ação”, afirma.
Pesquisa amplia visão sobre o controle biológico
Além de eliminar o agente causador da doença, a nova abordagem busca fortalecer o equilíbrio da comunidade microbiana que protege naturalmente as plantas.
Entre as bactérias avaliadas, Pseudomonas inefficax apresentou os resultados mais expressivos. Não só reduziu a severidade da doença, como se destacou pela capacidade de aumentar a disponibilidade de fósforo para as plantas e de promover maior desenvolvimento do sistema radicular.
As análises mostraram que essa bactéria reorganizou profundamente a comunidade microbiana da rizosfera. Embora representasse menos de 2,5% dos microrganismos detectados ao final dos experimentos, sua introdução foi suficiente para desencadear uma ampla reestruturação do microbioma do solo, o que beneficiou grupos associados à proteção vegetal.
Os pesquisadores observaram ainda que as bactérias exerceram mais influência sobre a organização do microbioma do que a própria presença do fungo patogênico, atuando como verdadeiros reguladores ecológicos da comunidade microbiana.
Além das mudanças na composição da comunidade microbiana, o estudo identificou alterações em seu funcionamento. A infecção por Bipolaris sorokiniana reduziu a presença de genes associados ao crescimento vegetal e afetou processos importantes para a defesa natural das plantas.
Por outro lado, os tratamentos com Streptomyces virginiae e Pseudomonas inefficax restauraram essas funções, com aumento de genes associados à resistência a condições de estresse e à produção de substâncias envolvidas na proteção das plantas.
Outro resultado foi a recuperação da capacidade da comunidade microbiana de produzir compostos naturais que ajudam a combater patógenos. Segundo Thierry Pellegrinetti, pesquisador do Cena-USP, a presença do fungo reduziu essa capacidade, enquanto a introdução das bactérias benéficas contribuiu para restaurá-la.
Para Mendes, essa abordagem pode contribuir para o desenvolvimento de inoculantes biológicos mais eficientes e sustentáveis, reduzindo a dependência de fungicidas químicos e fortalecendo sistemas agrícolas mais resilientes.
Como foi realizado o estudo
A equipe isolou bactérias da rizosfera de variedades tradicionais de trigo da Turquia e do Irã. Os experimentos foram conduzidos com a cultivar BRS Guamirim, em solo agrícola coletado em Assis (SP). As análises incluíram sequenciamento metataxonômico, usado para identificar os microrganismos presentes na comunidade, e metagenômico, que permite investigar seu conjunto de genes e suas funções. A equipe também empregou qPCR, técnica usada para quantificar o fungo, e ferramentas de bioinformática para analisar genes relacionados ao crescimento e à proteção das plantas.
O artigo
O artigo Bacterial inoculation drives microbiome-mediated resistance to a soil-borne pathogen in wheat é assinado por Caroline Nishisaka (Cena-USP), Hélio Quevedo (bolsista da Embrapa Meio Ambiente), Thierry Pellegrinetti (Cena-USP), Fernanda Godoy (USP), Maike Rossmann (Cena-USP), Lucas Mendes (Cena-USP) e Rodrigo Mendes (Embrapa Meio Ambiente) e foi publicado na revista npj Biofilms and Microbiomes, do grupo Nature.
Texto: Embrapa
Foto: Cristina Tordin
