Campus Itaituba: Docente publica estudo em jornal da Oxford sobre novas bactérias em feijão-caupi

Estudo publicado no periódico Journal of Applied Microbiology  da  Oxford Academic, em 13 de dezembro, mostrou que novas bactérias associadas aos nódulos promovem a simbiose entre o feijão-caupi e Bradyrhizobium pachyrhizi melhora o desempenho da planta. Essas novas bactérias, apesar de estarem associadas aos nódulos da planta não são rizóbios (não nodulam), porém acabam auxiliando o Bradyrhizobium na simbiose com o feijão-caupi. É uma espécie de simbiose na simbiose.

Publicado em inglês, o artigo “Não apenas passageiros, mas co-pilotos! Bactérias não rizobianas associadas a nódulos promovem o crescimento do feijão-caupi e a simbiose com (bradi) rizóbios” (em tradução livre) é resultante de uma parceria interinstitucional liderada pelo pesquisador da Embrapa Semiárido, Dr. Paulo Ivan Fernandes-Júnior. O estudo contou com parceria do docente Jakson Leite (IFPA - Campus Itaitiuba) e cientistas brasileiros que atuam na Univasf (Thaíse Rosa da Silva e Ruth Terezinha Rodrigues), UEPB (Raphael Silva Jovino), UEFS (Jackson Rafael de Sá), Facepe (Paula Rose de Almeida Ribeiro) e Embrapa Agrobiologia (Luc Felicianus Marie Rouws) e de pesquisadores alemães do German Research Center for Environmental Health - Helmholtz Munich (Viviane Radl, Andreas Hoffman e Doreen Fischer).

Os experimentos provaram que as plantas de feijão-caupi se tornam mais produtivas quando no solo está presente as bactérias não rizobianas que habitam os nódulos desse feijão e ajudam na simbiose entre o feijão-caupi e Bradyrhizobium. “ A ideia dessa pesquisa partiu de um resultado derivado na minha tese de doutorado defendida em 2015, quando encontramos novas bactérias habitando os nódulos de feijão-caupi. No estudo anterior descobrimos a existências de novas bactérias não rizobianas associadas aos nódulos de feijão-caupi. Nesse novo estudo (Silva et al. 2022 ) mostramos que essas bactérias ajudam na simbiose entre feijão-caupi e Bradyrhizobium. Isso implica diretamente na melhoria da simbiose resultando em plantas mais produtivas”, afirma professor Jakson Leite.

Feijão-caupi

O feijão-caupi foi escolhido para o experimento pelo fato de ser uma cultura agrícola muito tradicional nas regiões Norte e Nordeste do Brasil e vem sendo cultivado mais recentemente na região Centro-Oeste. O grupo de pesquisa tem larga experiência em trabalho com essa cultura. “É uma cultura que se adapta bem em solos poucos férteis e em regiões de clima seco no mundo (árido e semiárido), essencialmente em países africanos, sendo importante fonte de proteína na dieta de populações que residem nessas regiões”, destaca professor Jakson Leite.

Simbiose

A associação entre plantas leguminosas e bactérias do grupo rizóbio (termo genérico para as bactérias que nodulam leguminosas) é um exemplo de mutualismo. Envolve membros de reinos distintos. Ambos os organismos são beneficiados. Os cientistas já conhecem o papel das bactérias do grupo rizóbio nessa associação e suas contribuições para o ciclo de nitrogênio. A novidade apresentada nesse estudo publicado na Oxford Academic, de acordo com professor Jakson Leite, é que foi descoberto que não só os rizóbios habitam os nódulos de leguminosas. “Há outras bactérias que estão associadas aos nódulos, mas que não são rizóbios (não induzem a nodulação). Essas bactérias são chamadas de "bactérias associadas ao nódulo". Não se sabe bem qual o papel delas no nódulo. Nesse estudo ( Silva et al. 2022 ) mostramos que elas auxiliam na simbiose entre a leguminosa (feijão-caupi) e seu simbionte (Bradyrhizobium)”.

Os pesquisadores acreditam que esta descoberta poderá promover o mercado de inoculantes de feijão-caupi no Brasil, onde a mistura dessas novas bactérias junto com o Bradyrhizobium do inoculante comercial pode promover maior produtividade da cultura no campo. “Essa descoberta abre caminho para a inovação tecnológica no cultivo de feijão-caupi por meio do uso de inoculantes mistos, gerando lavouras mais produtivas”, garante Jakson Leite. 

O artigo detalhou os materiais e metodologias adotas durante o processo de esterilização, de isolamento e da caracterização das cepas bacterianas presentes nos nódulos de feijão-caupi cultivados em um campo experimental instalado no município de Petrolina. Apresentou o processo de impressão digital molecular utilizado para realização do sequenciamento genético do gene 16S rRNA e da amplificação do gene nifH. Detalhou a forma como foram cultivadas as linhagens bacterianas isoladas para avaliar a produção de auxina, sideróforos e biofilme de cada uma. Descreveu o experimento de coinoculação das bactérias associadas aos nódulos (NAB) e B. pachyrhizi BR 3262 em feijão-caupi sob condições controladas em solo arenoso esterilizado. E por fim, relatou a metodologia para determinar o teor de nitrogênio das partes das plantas estudadas. Tudo devidamente documentado com tabelas e figuras que facilitam a compreensão de todo o estudo. Como resultado, os pesquisadores obtiveram a classificação de nove gêneros de linhagens de NAB de feijão-caupi recém-isoladas dos solos de terras secas brasileiras. Destes, três gêneros foram identificados pela primeira vez em nódulos de feijão-caupi: Delftia, Pelomonas e Escherichia. 

Acesse o artigo no link abaixo: 

https://academic.oup.com/jambio/advance-article/doi/10.1093/jambio/lxac013/6887843