Pesquisadores descobrem que o cálcio pode proteger as plantas de batata da murcha bacteriana
Crédito:Pixabay/CC0 Domínio Público Os cientistas descobriram que o cálcio desempenha um papel significativo no aumento da resistência das plantas de batata à murcha bacteriana. Esta doença causa perdas mundiais de batatas que custam 19 mil milhões de dólares por ano. As descobertas abrem novos caminhos para estratégias integradas de gestão de doenças, incluindo o potencial para corretivos de cálcio no solo como parte de uma abordagem abrangente para controlar a murcha bacteriana em batatas.
O estudo foi publicado em Microbiologia Aplicada e Ambiental .
O complexo de espécies Ralstonia solanacearum (RSSC) é um grupo bacteriano fitopatogênico que causa murcha bacteriana em diversas culturas.
"Nossa equipe de pesquisa tem se dedicado ao estudo do patossistema Ralstonia solancearum-batata há anos, com foco principal no desenvolvimento de variedades de batata com resistência à murcha bacteriana", disse a autora correspondente do estudo, María Inés Siri, Ph.D., do Departamento de Biociências, Universidade da República, em Montevidéu, Uruguai.
Patossistemas como este são subsistemas de ecossistemas que são especificamente definidos pelo parasitismo, onde o parasita é qualquer espécie que passa uma parte significativa de sua vida habitando e obtendo nutrientes de um hospedeiro. Siri disse que até agora a relação entre o ionoma da planta da batata (composição de minerais e oligoelementos) e os níveis de resistência ao RSSC não foi abordada.
No novo estudo, os investigadores iniciaram a sua investigação utilizando genótipos de plantas de batata com níveis contrastantes de resistência à murcha bacteriana. Esta abordagem permitiu aos investigadores examinar como diferentes níveis de resistência natural dentro das plantas poderiam estar ligados às suas composições minerais.
Os investigadores avaliaram o conteúdo mineral em várias partes da planta da batata, como seiva do xilema, raízes, caules e folhas, centrando-se na relação entre estes minerais, nomeadamente o cálcio, e a resistência das plantas à murcha bacteriana.
Após esta avaliação mineral, os cientistas exploraram o impacto do cálcio em vários aspectos relacionados com a virulência do patógeno, incluindo a sua taxa de crescimento, capacidade de formar biofilmes e motilidade.
Além disso, avaliaram o efeito do cálcio no aumento da resistência das plantas através de ensaios de inoculação controlada, fornecendo uma visão abrangente de como a suplementação de cálcio poderia potencialmente reforçar os mecanismos de defesa da planta da batata contra a murcha bacteriana.
A equipe descobriu uma relação positiva entre as concentrações de cálcio e os níveis de resistência dos genótipos de batata à murcha bacteriana. Eles também descobriram que a suplementação de cálcio na batata foi capaz de reduzir significativamente a taxa de crescimento do patógeno causador da murcha e afetar negativamente a capacidade do patógeno de formar biofilmes e se mover, o que é crucial para sua virulência e capacidade de causar doenças.
“Existem várias direções interessantes para pesquisas futuras decorrentes de nossas descobertas”, disse Siri.
"Planejamos nos aprofundar na compreensão de como o cálcio afeta o patossistema no nível transcriptômico, incluindo os mecanismos de defesa das plantas e a virulência do patógeno. Também pretendemos explorar o papel do microbioma vegetal na resistência e desenvolver estratégias práticas de manejo de campo que incorporem a fertilização com cálcio."
O estudo é o primeiro a utilizar câmaras microfluídicas para monitorar o crescimento de patógenos e a formação de biofilme sob condições que imitam o sistema vascular da planta, disse Siri. Esta abordagem inovadora forneceu informações valiosas sobre como a suplementação de cálcio pode impedir a capacidade do patógeno de formar biofilmes, um fator chave na sua virulência.
“Além disso, este avanço metodológico não se limita apenas ao nosso estudo atual, mas também é uma promessa para pesquisas futuras sobre este importante patógeno vascular”, disse Siri.
“Ao oferecer uma nova ferramenta para observação e análise detalhada, nossa abordagem poderia ser aproveitada em estudos futuros para desvendar as complexidades das interações planta-patógeno e para explorar novas estratégias de manejo de doenças”.
