Bioensaio com plantas de trigo mostram que há comunicação na rizosfera
No filme “Avatar”, de 2009, dirigido pelo norte-americano James Cameron, sucesso na época que se tornou um símbolo cult, os organismos conversam entre si. A cena da comunicação entre as árvores se tornou icônica e simboliza uma área do conhecimento que extrapola a ficção. Porque é justamente o contrário: a ficção veio depois da realidade: foi o trabalho pioneiro da ecologista Suzanne Simard, da Universidade da Columbia Britânica que ajudou o cineasta a colocar nas telas a sua arte. As plantas conversam entre si: isso não é ficção, é ciência.
No Brasil, essa realidade científica passa pelos corredores da Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária), em parceria com a Esalq/USP (Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz). Um bioensaio realizado pela universidade e a unidade Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP), envolveu plantas de trigo no qual os pequisadores mostram que elas se “comunicam” com microorganismos benéficos que envolvem suas raízes para terem acesso a mais nutrientes do solo e obterem maior proteção contra doenças fúngicas.
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Os experimentos ocorreram ao longo de 2021, com o apoio da Fapesp (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo), foram apresentados em outubro, durante o Simpósio Internacional “Avances en el mundo de Microbiomas”, da Universidad San Francisco de Quito, e devem continuar. O próximo passo para mapear essa comunicação será analisar o impacto da invasão de fungos e bactérias benéficas na montagem das comunidades bacterianas e fúngicas da rizosfera para entender os padrões e correlações entre a estrutura do microbioma da rizosfera, com o solo, a diversidade do microbioma e o estabelecimento do inoculante benéfico.
Plantas de trigo do bioensaio realizado pela Embrapa e USP
Para quem não sabe o que é rizosfera, anote: é a região do solo influenciada pelas raízes das plantas. Os pesquisadores querem, com novos experimentos, entender os padrões e relações que se estabelecem entre um microbioma, o solo e bactérias benéficas eventualmente inoculadas. Explicando em detalhes: sabendo que o microbioma da rizosfera fornece serviços ecológicos, incluindo nutrição e proteção contra doenças, os cientistas foram observar se as plantas de trigo mudariam o padrão da exsudação da raiz (aquele líquido que sai dos poros de uma planta ou um animal, e adquire consistência viscosa) para acessar os recursos fornecidos por esses microrganismos antagônicos, no caso de uma infecção por um patógeno transmitido pelo solo, o fungo Bipolaris sorokiniana. Os patógenos são organismos capazes de causar doenças em um hospedeiro.
Os cientistas testaram o impacto de três bactérias benéficas – Streptomyces, Paenibacillus e Pseudomonas –, antagônicas ao patógeno, no início da doença, para entender como a planta hospedeira e os micróbios benéficos se comunicam para afastar o patógeno da rizosfera.
“Testamos a inoculação independente dos três isolados bacterianos em mudas de trigo inoculadas ou não com o fungo patógeno. O índice de severidade foi o mais alto (93%) em plantas inoculadas exclusivamente com o patógeno (tratamento controle)”, explica Helio Quevedo, da Esalq/USP. “Em plantas inoculadas com a bactéria antagonista e com o patógeno, o índice de severidade variou de 50 a 62%, mostrando uma diminuição significativa na incidência da doença em comparação com o controle tratamento.”
Diversidade microbioma é boa para o planeta
Em outro estudo, os cientista avaliaram a diversidade do microbioma da rizosfera e seu impacto na proteção da planta de trigo inoculada com o patógeno de raiz Bipolaris sorokiniana e com um inoculante bacteriano antagonista – Pseudomonas. Utilizando uma técnica chamada “diluição à extinção”, os pesquisadores “diluíram” a diversidade microbiana de um solo natural e, além do solo natural, usaram tratamentos com um gradiente de solo diluído e também autoclavado.
A inoculação resultou em maior altura de planta e massa seca de raiz, principalmente em tratamentos com o solo natural para a altura, mostrando o potencial de promoção do crescimento deste inoculante. Este inoculante também promoveu a proteção da planta nos tratamentos onde o patógeno foi introduzido.
Rodrigo Mendes, pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, explica que o microbioma da rizosfera oferece à planta hospedeira funções benéficas, incluindo absorção de nutrientes, tolerância ao estresse abiótico – onde há ausência de vida – e defesa contra doenças transmitidas pelo solo. Por exemplo, durante uma invasão de patógeno fúngico do sistema radicular, famílias bacterianas específicas e com certas funções são enriquecidas na rizosfera e ajudam a prevenir a infecção das plantas pelo patógeno.
Conforme Caroline Nishisaka, da Esalq, o índice de gravidade da doença foi maior em todos os tratamentos que receberam o fungo patógeno Bipolaris sorokiniana, principalmente no solo mais “diluído”, mostrando que é mais destrutivo em solos com baixa diversidade microbiana, onde o inoculante antagonista também é mais eficaz na proteção a planta. (Com Embrapa)
