Pesquisa analisa desempenho de bactéria no combate à ferrugem do cafeeiro

Uma pesquisa brasileira chegou a uma conclusão bastante animadora em relação à ferrugem que, a princípio, é considerada uma das maiores pragas do cafeeiro.

O experimento, apoiado pela Fapesp, analisou o papel de uma bactéria no controle biológico do fungo Hemileia vastatrix, patógeno causador da ferrugem.

A revista BMC Microbiology divulgou, primeiramente, os resultados que foram compilados, também, pelo Canal Rural.

Pesquisa analisa desempenho da bactéria

A ferrugem infecta, principalmente, o tecido foliar. Nesse contexto, de forma mais severa, leva ao desfolhamento precoce das plantas. Prejudicando, assim, a taxa fotossintética.

Com isso, o pé de café pode secar, o que leva, desde já, a um menor vingamento da florada e dos frutos.

Tradicionalmente, o controle da doença é feito com defensivos à base de cobre, que podem causar impactos ao ambiente.  Por isso, o controle biológico seria, primordialmente, uma boa opção.

Controle das bactérias

De acordo com Jorge Maurício Costa Mondego, um dos autores do artigo, os resultados, desde já, são promissores.

“Nosso trabalho tem um viés de ciência básica que é entender o comportamento das bactérias que habitam as folhas de café. Primeiramente, há uma série de compostos que são danosos às bactérias”, explica.
Mondego reforça, ainda, que as folhas são ambientes que, naturalmente, sofrem pressão ambiental, como luz solar e chuva. “Queríamos então entender como essas bactérias que vivem na folha do café conseguem resistir tanto aos compostos produzidos pelo cafeeiro quanto ao estresse hídrico e à incidência luminosa”.

Além disso, a pesquisa se debruçou, também, sobre desafios aplicados. Por isso, o grupo de estudo quis desvendar se as bactérias que habitam a folha do cafeeiro conseguem, portanto, combater o fungo que causa a ferrugem.

O projeto se iniciou a partir do artigo de identificação das sequências transcritas do cafeeiro, derivado do Projeto Genoma EST-Café, com financiamento da Fapesp e Embrapa.

“Fui o primeiro autor do artigo, juntamente com o professor Ramon Vidal, da Unicamp, dessa compilação das sequências expressas pelo Coffea arabica. O artigo foi publicado, inicialmente, em 2011. Todavia, nem pensávamos em metagenômica ainda, mas foi o que fizemos, meio que por acaso”, afirma.

Metagenômica acidental

Em seguida, os pesquisadores localizaram seguimentos considerados “contaminantes”.
“Pegávamos essas sequências, jogávamos no banco de dados e aparecia que eram de Pseudomonas spp., um gênero de bactéria. Gerando curiosidade em nosso grupo de pesquisa, coordenado pelo professor Gonçalo Pereira, na Unicamp. Nos perguntamos: será que fizemos uma metagenômica sem querer? E será que realmente essas bactérias habitam a folha do cafeeiro?”

O trabalho consistiu, em síntese, em um processo de isolamento das bactérias habitantes das folhas do cafeeiro em um meio de cultura específico.

Então, sob luz ultravioleta, é possível caracterizar as Pseudomonas, que adquirem uma coloração arroxeada, o que viabiliza selecionar facilmente as bactérias nesse meio de cultura.

Por fim, foi feito o sequenciamento. “Houve então a coleta e fizemos a extração do DNA e o sequenciamento de uma delas, à qual demos o nome de MN1F.”

Resultados

A MN1F, acima de tudo, tem um sistema de secreção bacteriano relacionado à sua sobrevida em meio hostil, perante fungos e outras bactérias.
Os cientistas verificaram dados muito interessantes quando, em suma, observaram a composição de genes dessa bactéria.
“Isso já nos deu indício de que essa bactéria poderia estar relacionada a controle biológico, porque esse sistema de secreção produz uma série de compostos antibacterianos e antifúngicos”, conta Mondego.
Similarmente, os estudos detectaram uma série de proteínas relacionadas ao combate ao estresse hídrico.

Desde então, o grupo passou a desenvolver experimentos fisiológicos – fazendo a bactéria crescer em determinados meios de cultura. Para comprovar, sobretudo, o que havia sido observado no genoma.

“Várias das nossas inferências tiveram comprovação pelos experimentos biológicos. Vimos que realmente a bactéria tem uma grande capacidade de resistir a forte pressão osmótica, que seria análoga ao estresse que ela vive nas folhas, como a seca”, detalha Mondego.
Dessa forma, os resultados foram promissores, como explica o pesquisador. “Além disso, MN1F é capaz de degradar compostos fenólicos que podem ser nocivos à bactéria. E ainda quebra esses compostos vegetais e os transforma em material para sua própria sobrevivência.”

Ferrugem no cafeeiro

Os pesquisadores testaram se a MN1F tinha capacidade de impedir ou diminuir o desenvolvimento do fungo causador da ferrugem no cafeeiro. O que seria feito, à primeira vista, a parte de um controle biológico.

Desse modo, eles iniciaram uma bateria de experimentos, em laboratório, em campo e, ainda, tentando inibir a germinação do fungo in vitro.

Nesse sentido, a bactéria foi capaz de refrear o desenvolvimento tanto de esporos (unidades de reprodução) quanto do micélio (massa de ramificação que forma sua parte vegetativa) do H. vastatrix.

Integrantes

Além de Mondego e Sousa, a pesquisa contou, também, com os pesquisadores Matheus Aparecido Pereira Cipriano (IAC), Márcio José da Silva (Centro de Biologia Molecular e Engenharia Genética da Unicamp), Flávia Rodrigues Alves Patrício (Instituto Biológico da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios), Sueli dos Santos Freitas (IAC) e Marcelo Falsarella Carazzolle (Laboratório de Genômica e Expressão do Instituto de Biologia da (Unicamp).