Cientistas dos mais importantes institutos de pesquisa agrícola do Reino Unido se uniram para criar um novo UK Crop Microbiome Cyrobank (UK-CMCB) para salvaguardar pesquisas futuras e facilitar a melhoria sustentável do rendimento das seis principais safras de alimentos do Reino Unido, incluindo cevada, aveia, colza oleaginosa, batata, beterraba sacarina e trigo.

CABI, quem está liderando o projeto BBSRC, junta-se a pesquisadores da Rothamsted Research, Escola Rural da Escócia (SRUC) e Centro John Innes, no desenvolvimento de uma 'Arca de Noé' de micróbios do Reino Unido a partir de sistemas de cultivo que formarão o primeiro recurso disponível publicamente de seu tipo em qualquer lugar do mundo.

Cientistas da University of East Anglia (UEA) e do James Hutton Institute também colaborarão na iniciativa que usará técnicas de pesquisa de crio de última geração para preservar amostras importantes de microbiomas de diferentes tipos de solo no Reino Unido.

O UK-CMCB fornecerá uma facilidade para os pesquisadores obterem dados e amostras para o seu trabalho, incluindo material microbiano vivo, bem como sequências genômicas e metagenômicas (DNA) de diferentes ambientes de microbioma, incluindo o rizoplano.

Microbiomas são todos os micróbios presentes em qualquer ecossistema, neste caso, aqueles associados à planta de cultivo, se eles estão presentes nas folhas, sementes e caules ou no solo em torno das raízes. Um microbioma benéfico resulta em uma planta saudável e um melhor rendimento da colheita e alimentos de melhor qualidade.

Dr. Matthew Ryan, Curador, Coleta de recursos genéticos no CABI, disse, "Ao preservar essas valiosas amostras microbianas da colheita, a partir de um 'instantâneo único no tempo, 'vamos gerar um representante, recurso muito valioso e exclusivo dos principais sistemas de cultivo do Reino Unido que se tornará um recurso vital para os pesquisadores científicos nas gerações vindouras.

"Estaremos usando a criotecnologia desenvolvida no Reino Unido que usa nitrogênio líquido para manter as amostras seguras em temperaturas muito frias. é uma 'Arca de Noé' de micróbios do Reino Unido de sistemas de cultivo e que tem muitos usos potenciais interessantes. "

Todos os recursos do projeto serão totalmente caracterizados usando técnicas avançadas de sequenciamento de DNA para que os cientistas descubram quais micróbios - fungos, bactérias, archaea (microrganismos unicelulares com estrutura semelhante a bactérias) e vírus - existem, o que estão fazendo no microbioma e que papel desempenham no aumento do crescimento da safra. O UK-CMCB criará um banco de dados com curadoria de informações de amostra associadas a sequências anotadas, metadados e ferramentas analíticas para usuários finais.

Este será o primeiro recurso sincronizado cobrindo o microbioma total de uma variedade de culturas em tipos de solo padronizados, apoiado por bioinformática, microbiologistas, especialistas em fitossanidade e instalações de armazenamento de classe mundial.

Dr. Tim Mauchline, Microbiologista de plantas e solo da Rothamsted Research, disse, "A saúde do solo é particularmente importante. Se pudermos entender melhor a função dos micróbios presentes em nossos solos, podemos usar essas informações para ajudar os agricultores a produzir safras sustentáveis. Há uma necessidade clara de aumentar a produção de alimentos e reduzir nossa dependência de fertilizantes químicos e pesticidas . É imperativo que soluções biológicas sejam encontradas para ajudar a garantir a segurança alimentar do Reino Unido. "

Dra. Nicola Holden, liderando a equipe de genômica e bioinformática do SRUC e do James Hutton Institute, disse, "Estamos em um momento muito empolgante em nossa compreensão dos microbiomas por causa dos avanços nas capacidades de sequenciamento profundo, nos dizendo não apenas sobre a composição dos microbiomas, mas também informando sobre suas funções. Este recurso fornecerá dados básicos sobre como os diferentes tipos de culturas e os solos em que são cultivados impactam o microbioma. Nossa ambição é fornecer um recurso abrangente que será usado para otimizar os sistemas de produção agrícola. "

Um outro pacote de trabalho será focado na demonstração da utilidade do UK-CMCB para o isolamento de bactérias promotoras de crescimento de plantas e construção de comunidades sintéticas.

Isso envolverá a caracterização da microbiota cultivável associada a plantas agrícolas e a geração de comunidades microbianas sintéticas associadas à cultura (SynComs) e teste de seu impacto positivo no crescimento das plantas. Os consórcios microbianos gerados por meio deste pacote de trabalho serão adicionados ao CryoBank e disponibilizados ao público.

Dr. Jacob Malone, Líder de grupo, Microbiologia molecular no John Innes Center, que estará liderando a construção e o trabalho de teste do SynCom disse, "O UK-CMCB fornecerá uma plataforma abrangente para permitir a pesquisa no sentido de otimizar o rendimento das plantas e fornecer alternativas sustentáveis ​​aos agroquímicos prejudiciais ao meio ambiente."

O projeto de 5 anos começa em outubro de 2020 e se envolverá com o CHAP, o centro Agritech do Reino Unido para proteção e saúde das colheitas, pesquisas acadêmicas e indústria.