Isolamento, biologia e caracterização molecular de bacteriófagos para o manejo da murcha-bacteriana do tomateiro
Nome: YANIRA LIZZETH LIMON CARRION
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 11/02/2022
Orientador:
Nome |
Papel |
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| ANDRÉ DA SILVA XAVIER | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
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| ANDRÉ DA SILVA XAVIER | Orientador |
| CÍNTIA DOS SANTOS BENTO | Examinador Externo |
| WILLIAN BUCKER MORAES | Examinador Interno |
Resumo: A murcha-bacteriana ou murchadeira é uma fitobacteriose causada por isolados de no mínimo três espécies de Ralstonia pertencentes a um grupo taxonômico heterogêneo conhecido como complexo de espécies Ralstonia solanacearum (CRS). É uma das mais importantes fitobacterioses que ocorre em diversas culturas de importância agronômica como tomateiro, batata inglesa, banana, pimentão, tabaco, eucalipto, dentre outras. Os agentes etiológicos do CRS são exímios habitantes dos solos o que agrava a ineficiência do manejo, pois sobrevivem por longos períodos na ausência da planta hospedeira. Outro fator crítico para o manejo é a ampla diversidade genética das bactérias do CRS e ampla gama de hospedeiros, a antiga classificação hierárquica divide o CRS em quatro grupos filogenéticos que possuem alta correlação com a origem geográfica, indicados como: Filotipo I Ásia; Filotipo IIA/IIB Américas; Filotipo III África e Filotipo IV Indonésia. Atualmente os quatro filotipos foram elevados à categoria de espécie. No Brasil não existem antibióticos ou qualquer agroquímico registrado para o controle das espécies do CRS presentes nas Américas (Ralstonia solanacearum (Filotipo II) e R. pseudosolanacearum (Filotipo I)), sendo o combate a essa doença, realizado por meio do manejo integrado, que inclui ações para evitar ferimentos causados por implementos agrícolas, nematoides e insetos, eliminação de plantas cultivadas e não cultivadas doentes, rotação de culturas, entre outros tratos culturais, contudo, o manejo da murcha não é efetivo. Pesquisas realizadas tanto na Ásia quanto na América, indicam a potencialidade de inimigos naturais de bactérias, conhecidos como bacteriófagos (vírus benéficos capazes de infectar bactérias patogênicas), para o controle de fitobactérias. Dessa forma, objetivou-se com a presente pesquisa investigar uma alternativa ecológica baseada em fagoterapia (uso de bacteriófagos para manejo de fitobacterioses) para o manejo das espécies do CRS e fortalecer as escassas estratégias para contornar os efeitos da murcha-bacteriana. Especificamente, a atual pesquisa foi embasada na prospecção e caracterização de bacteriófagos líticos capazes de infectar as espécies R. solanacearum e R. pseudosolanacearum no Espírito Santo. Coletas de solo, água e plantas em municípios de estados brasileiros, incluindo alguns do Espírito Santo foram realizadas para observar a atividade bacteriolítica associada à vírus e/ou a presença de Ralstonia spp. em áreas de cultivo com plantas hospedeiras, não hospedeiras de espécies do CRS, além de áreas de fragmentos florestal. Paralelamente, isolados de espécies do CRS foram coletados para serem utilizados como hospedeiros-isca na bioprospecção viral. Após a detecção da
atividade lítica, oito bacteriófagos (Phage Canuta, Phage Elisiario, Phage Laurinda, Phage Ortiz, Phage Zilma, Phage Kapixawa, Phage Krenak e Phage Zacimba) foram isolados e caracterizados por meio de abordagens biológicas e moleculares. Os isolados de Ralstonia sp. coletados foram caracterizados molecularmente e preservados para o teste de gama de hospedeiros. O teste da gama de hospedeiros com um painel de isolados mundiais do CRS mostrou que os bacteriófagos infectam tanto R. solanacearum quanto R. pseudosolanacearum, porém são mais agressivos quando inoculados em isolados de R. solanacearum oriundos do Brasil e mais especificamente as linhagens do Espírito Santo, de onde são originários. Quanto à agressividade acessada pela magnitude lítica durante a fase exponencial de crescimento de R. solanacearum RsB70-PC, os bacteriófagos foram classificados em três grupos (Agressividade Baixa, Moderada e Alta). A análise dos genomas completos de pelo menos sete dos bacteriófagos revelou que se tratam de isolados virais de uma nova espécie a ser catalogada e a reconstrução filogenética permitiu inferir que os sete bacteriófagos isolados do Espírito Santo são estreitamente relacionados aos taxa do gênero Bakolyvirus (Família Myoviridae). Com base nos resultados, pode-se concluir que os bacteriófagos apresentam um interessante perfil de atividade lítica contra isolados de Ralstonia spp. com potencial de ser explorado biotecnologicamente para ampliar o portfólio de perspectivas ecológicas para manejo integrado da murcha-bacteriana no campo. Futuras análises de caracterização genômica mais detalhada serão conduzidas e reunirão os elementos necessários para viabilizar a aplicação desses agentes de controle biológico ou de seus derivados.
Palavras chave: Controle biológico, Bactérias fitopatogênicas, Fagoterapia, Vírus, Interação bactéria-vírus.
