Bolsa de Iniciativas PRR

 

Fungos endófitos marinhos como potenciais parceiros no aumento da resistência e/ou produtividade de espécies agrícolas e florestais / Agriendsea (ID: 239 )
Coordenador: IPL - Instituto Politécnico de Leiria
Iniciativa emblemática: 6. Territórios sustentáveis
Data de Aprovação: 2022-03-07 Duração da iniciativa: 2024-06-30
NUTS II: Centro NUTS III: Oeste
 
Identificação do problema ou oportunidade

O plano da proposta foi delineado com base na premissa que de os fungos endófitos ideais deverão demonstrar uma elevada facilidade em esporular e colonizar as plantas hospedeiras, taxas de crescimento rápidas, e uma capacidade em competir com os endófitos naturais, neutralizar os mecanismos de defesa dos hospedeiros e contribuir para o aumento do crescimento, produtividade e resistência das plantas. Nesse sentido, o plano apresenta cinco tarefas sequenciais com ensaios in vitro e in vivo, que permitirão simular e prever os efeitos da introdução das plantas inoculadas com os fungos endófitos em contexto em campo.

E, resumidamente: a Tarefa 1 relaciona-se com a coordenação e gestão do projeto, e a disseminação do conhecimento científico; a Tarefa 2 irá focar-se na coleção de fungos de c.a. 45 fungos endófitos marinhos da equipa de investigação do MARE-IPLeiria, e envolverá a seleção das espécies com taxas de crescimento mais elevadas e capacidade em esporular facilmente; a Tarefa 3 incluirá a avaliação e seleção das estirpes de fungos marinhos com capacidade de colonizar assintomaticamente as plantas em teste (planta do tomate, pereira e azinheira); a Tarefa 4 incluirá a avaliação da resistência das plantas inoculadas a diferentes fatores de stress abióticos, e a seleção dos fungos que conferirem resistência; e a Tarefa 5 incluirá a avaliação do efeito consórcio de espécies nas plantas hospedeiras.

No final desta e todas as tarefas, é expectável que um ou mais espécies de fungos endófitos marinhos, isoladas ou em consórcio, revelem uma capacidade em estabelecer facilmente uma relação altamente benéfica com as plantas de tomate e/ou azinheira, conferindo resistência aos stresses abióticos e aumentando a produtividade.

 
Breve resumo da iniciativa a desenvolver

O aumento da frequência da perda de culturas em resultado da implementação de medidas de gestão e exploração desadequadas, e da maior frequência e severidade de episódios climáticos extremos que advêm das alterações climáticas, tem criado uma pressão adicional no setor da agricultura e florestas no sentido de encontrar uma solução alternativa mais sustentável, segura, eficaz e exequível para travar esta tendência. Concretamente, e apesar do aumento dos esforços nesse sentido nos últimos anos, continua a ser urgente o aumento do investimento na procura de estratégias que promovam o aumento da resistência, competitividade e produtividade das espécies vegetais incluídas em sistemas agrícolas e florestais, mas que tenham nenhum ou o mínimo impacto no ecossistema e na saúde humana.

Uma das estratégias mais recentes que tem revelado resultados promissores, consiste no uso de fungos endófitos como agentes biológicos e elicitadores do aumento da resistência dos hospedeiros, a custos relativamente baixos e com um risco reduzido para o equilíbrio do ecossistema. Concretamente, a maioria destes endossimbiontes assintomáticos tem a capacidade de sintetizar diversos metabolitos secundários bioativos, fitohormonas (e.g. auxinas, giberelinas, citoquininas) e/ou enzimas hidrolíticas ou precursores de enzimas que podem atuar no sentido de facilitar a aquisição de nutrientes, estimular o crescimento e desenvolvimento da espécie hospedeira, e/ou promover a aclimatização, adaptação e resistência/tolerância destas espécies a fatores de stress bióticos e abióticos. Adicionalmente, alguns estudos demonstraram que os endófitos isolados de ecossistemas de elevado stress ambiental tornam as novas plantas hospedeiras mais tolerantes a diversos fatores de stress. Estas evidências, e o facto de a equipa de investigação MARE - Politécnico de Leiria, líder nesta proposta de projeto, ter isolado cerca de 45 fungos endófitos marinhos associados a algas, que 1) representam géneros e/ou espécies cosmopolitas reportadas em ambientes terrestres e marinhos, 2) representam géneros e/ou espécies descritas como endófitas naturais de plantas terrestres, 3) e terem revelado diversas bioatividades no âmbito de ensaios anteriores, suscitou o interesse acerca da capacidade de esta coleção poder expressar os mecanismos de adaptação ao stress quando associada a hospedeiros terrestres.

Nesse sentido, a presente proposta de projeto visa avaliar o potencial de fungos endófitos marinhos como bioinoculantes em modelos de produção agrícola alternativos, sustentáveis e de baixo custo. Especificamente, pretende-se testar a capacidade de estas estirpes marinhas tornarem as plantas de tomate, pereira e/ou a azinheira mais tolerantes e resistentes aos stresses abióticos, como a elevada salinidade, escassez hídrica e temperaturas extremas, e eventualmente mais competitivas e produtivas.

O sucesso desta proposta, estruturada com base numa premissa forte e reforçada pelos diversos estudos já desenvolvidos, irá ter um impacto direto óbvio nas estratégias de gestão e exploração dos sistemas de montado de azinho e nas culturas de tomate, mas também no sector da agricultura e florestas, contribuindo simultânea e significativamente para o avanço do conhecimento científico e desenvolvimento de um sector estratégico e crítico em Portugal.

 
Áreas de Trabalho e responsabilidades de cada parceiro

Apesar de o plano pressupor o envolvimento e colaboração estreita de todos os parceiros em todas as etapas e fases do mesmo, cada uma das tarefas definidas no plano será da responsabilidade de um ou mais parceiros.

E, especificamente: a Tarefa 1, será desenvolvida por todos os parceiros envolvidos no projeto; a Tarefa 2, será realizada pela equipa do MARE-IPLeiria; a Tarefa 3, será executada pelas equipas do MARE - Politécnico de Leiria, LANDRATECH e ANP; a Tarefa 4, será desenvolvida pelas equipas do LSRE-LCM - Politécnico de Leiria e COTHN; e a Tarefa 5, será realizada pela equipa do MARE-IPLeiria e LSRE-LCM-IPLeiria.

 
Interlocutor: Maria da Luz Calado   Email interlocutor: maria.m.calado@ipleiria.pt   Email entidade: gabinete.projectos@ipleiria.pt