Vida em simbiose: evoluindo microrganismos como uma estratégia para selecionar inoculantes para o feijoeiro comum
Fixação biológica do nitrogênio, Interação planta-microrganismo, Genômica comparativa, Evolução.
O processo tradicional de seleção de estirpes de rizóbios vem sendo utilizado há décadas no Brasil sem inovações substanciais. Ele se baseia no isolamento e triagem de um grande número de isolados bacterianos, o que o torna extremamente laborioso e sem garantias de que o resultado desejado será alcançado. O presente projeto se propõe a trazer inovações para esse processo através da utilização de uma abordagem de evolução experimental, onde as bactérias evoluirão na presença da planta hospedeira e sua comunidade microbiana associada. A abordagem consistirá na realização de ciclos de inoculação, isolamento e reinoculação de estirpes de Rhizobium no feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) na presença de uma comunidade de rizóbios nativos, sob a hipótese de que aquelas células que conseguirem infectar os nódulos são variantes mais competitivas da estirpe original. Essas variantes serão identificadas por uma combinação de meios seletivos e primers estirpe-específicos e reinoculadas em novas plantas. O processo de isolamento e reinoculação será realizado consecutivamente por vários ciclos sob a hipótese de que variantes cada vez mais competitivas serão selecionadas ao longo do processo. Os genomas das diferentes variantes serão sequenciados e comparados entre si de modo a identificar as alterações genéticas que levaram à aquisição de uma maior capacidade competitiva. Também avaliar-se-á se as estirpes evoluídas apresentam maior afinidade pela planta hospedeira. Por fim, a composição das comunidades da rizosfera e endofítica de nódulos será avaliada em cada um dos ciclos e sua correlação com o desempenho das variantes de rizóbio será avaliada. Espera-se estabelecer um novo protocolo de seleção de rizóbios eficientes e de alta competitividade, com menor risco e que possa ser utilizado dentro de um modelo de negócios onde o microrganismo de interesse poderá ser adaptado às condições locais de grupos de agricultores.