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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.
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