Projeto de pesquisa vinculado ao INCT que investiga mecanismo de defesa em plantas de laranja abre novos caminhos para controle de doença causada por bactéria
Você já parou para pensar como as plantas conseguem sobreviver em meio a tantos desafios do campo e da natureza? Elas não podem fugir ou se esconder, mas têm mecanismos de defesa incríveis para se protegerem de microrganismos, insetos, excesso de Sol, frio e outros “estresses”.
Para os cientistas agrícolas isso não é novidade. No entanto, pesquisadores brasileiros conseguiram descobrir, em plantas de laranja, novos mecanismos de defesa. O que é muito importante para o desenvolvimento de novas tecnologias agrícolas destinadas aos produtores rurais. Esse é um dos projetos vinculado ao programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia e Inovação -INCTs.
Descobertas como essa também são importantes para consumidores conscientes. É a partir dela que conseguimos produzir alimentos utilizando menos recursos financeiros e ambientais. Para entender isso melhor, fique com a gente.
Nesse sentido, para evitar grandes perdas, cientistas buscam por novas estratégias para proteção das plantas. Esse é o caso do grupo de pesquisa dos pesquisadores Dr. Henrique Ferreira e Dr. Leonardo Saldanha (UNESP/Rio Claro).
O desafio das doenças bacterianas
O cancro cítrico é uma das problemáticas da citricultura – doença caracterizada pelo aparecimento de lesões em frutos, folhas e ramos de plantas de citros. Essa doença é causada pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri), não existe cura e faz com que a produção de laranjas seja menor.
Para solucionar esse problema, os pesquisadores optaram por investigar quais vias metabólicas eram “ativadas” e quais metabólitos eram produzidos pela planta quando infectada pela bactéria.
Um pouquinho de como aconteceu a pesquisa
O principal experimento acontecia da seguinte forma: folhas de plantas sadias de laranja doce (Citrus sinensis L. Osb.) eram infectadas com X. citri ou água. Dessa forma, era possível comparar as duas situações e ver quais eram as substâncias químicas exclusivas produzidas pela planta infectada pela bactéria.
Essas diferenças eram avaliadas em diferentes tempos, 0h, 6h, 12h, 24h e 48h após a infecção. Com isso, foi possível identificar diferentes mecanismos de defesa da planta contra a bactéria.
“Na busca pela resposta à infecção, enfrentamos a dificuldade de lidar com um grande número de amostras, mas superamos esse desafio ao utilizar equipamentos precisos e técnicas computacionais avançadas.” Dr. Henrique Ferreira – Pesquisador UNESP/Rio Claro
Para chegar a um resultado os experimentos eram repetidos muitas vezes, ou seja, centenas de folhas foram infectadas com a bactéria, outras centenas de folhas foram infectadas com água e assim os pesquisadores conseguiram identificar um padrão de resposta e aumentar a confiabilidade do que estava sendo visto.
“A pesquisa demandou cerca de 2 anos para ser concluída, com uma importante colaboração de pesquisadores estrangeiros. Além dos experimentos feitos aqui, foram 7 meses dedicados à realização de experimentos no exterior.”Dr. Leonardo Saldanha – UNESP/Rio Claro
Mecanismo de defesa e substâncias químicas protetoras
Técnicas específicas e equipamentos ultrassensíveis foram utilizados para identificar as substâncias químicas que eram produzidas pela planta, quando infectada por X. citri. Com isso, os pesquisadores identificaram ácidos graxos já conhecidos por atuar na defesa contra patógenos e novos metabólitos que nunca haviam sido associados a um papel de defesa contra microrganismos patogênicos. Substâncias químicas derivadas de triptamina fazem parte dessa descoberta.
“A utilização de triptaminas e outros compostos como princípio ativo em agrodefensivos foliares pode ser uma promissora alternativa, visando proteger as plantas de doenças.” Dr. Leonardo Saldanha – Pesquisador UNESP/Rio Claro
A pesquisa desenvolvida pelo grupo do Dr. Henrique Ferreira foi a primeira a descrever propriedades antimicrobianas de moléculas derivadas de triptamina e associá-las ao mecanismo de defesa de plantas.
Com isso, surgem diversas possibilidades com o melhoramento genético de citros visando maior expressão de genes relacionados a produção de triptamina; o uso dessa molécula e seus derivados na formulação de novos agrotóxicos. Além disso, deve ser avaliado o potencial dessa substância química em combater outras doenças.
Esse trabalho também deixa claro o poder da ciência básica – um tipo de pesquisa que busca expandir o conhecimento sobre os princípios fundamentais da natureza, sem focar diretamente em aplicações práticas imediatas. É um tipo de pesquisa voltado para a compreensão do que já acontece na natureza e para aprofundar o conhecimento científico em si.
Já é sabido que plantas se defendem contra microrganismos, mas o trabalho realizado pelos cientistas brasileiros trouxe avanços significativos no entendimento dos mecanismos de defesa das plantas de laranja contra a bactéria X. citri.
Não será de imediato, mas essa descoberta irá beneficiar os produtores rurais, permitindo o desenvolvimento de novas tecnologias agrícolas, e toda a sociedade, ao possibilitar a produção de alimentos de forma mais eficiente e sustentável.
“A partir desses resultados, é possível considerar o aprimoramento genético de variedades de citros, visando reduzir a suscetibilidade ao cancro cítrico e melhorar a resistência das plantas.” Dr. Henrique Ferreira – Pesquisador UNESP/Rio Claro.
Compreender como as plantas combatem doenças é fundamental para garantir a segurança alimentar e a sustentabilidade no setor agrícola. O trabalho do grupo de pesquisa do Dr. Henrique Ferreira representa um importante passo nesse sentido, abrindo portas para futuras pesquisas e inovações na proteção das plantas e na produção de alimentos.
Referência
Saldanha, L. L., et al. Metabolomic- and Molecular Networking-Based Exploration of the Chemical Responses Induced in Citrus sinensis Leaves Inoculated with Xanthomonas citri. J. Agric. Food Chem. 2022. Disponível em: https://doi.org/10.1021/acs.jafc.2c05156.
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