Bacillus pode ser ferramenta para controle de Fusarium e Meloidogyne, pragas do algodão

Trabalho desenvolvido na Embrapa visou a descoberta de agentes de controle biológico robustos, capazes de controlar dois organismos filogeneticamente distintos que atuam simultaneamente para danificar plantas de algodão. Cepas de Bacillus foram consideradas eficientes para o controle do complexo Fusarium-nematoides em algodoeiro.

Fusarium e Meloidogyne causam grandes perdas e danos na cultura do algodão e outras culturas. Devido à questões ambientais e soluções alternativas aos produtos químicos o controle biológico tem sido buscado. Por isso, um grupo de cientistas da Embrapa analisou espécies de Bacillus reconhecidos por sua capacidade de controlar patógenos parasitas de plantas para selecionar bioagentes que atuem contra ambos os patógenos - Fusarium e Meloidogyne - simultaneamente, a partir de 40 cepas de Bacillus obtidas da rizosfera de algodoeiro e outros ambientes.

Conforme Marina Guimarães Pacifico, da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, as cepas foram selecionadas com base nas características de inibir o crescimento micelial e a germinação de esporos de Fusarium, causar a morte do nematoide Meloidogyne incógnita, bem como em inibir a eclosão de juvenis deste nematoide.

“Algumas dessas 40 cepas foram avaliadas por meio de testes bioquímicos (produção de ácido indolacético, sideróforos, ácido cianídrico; atividades da catalase; fixação de nitrogênio e solubilização de fosfato) e ensaios em casa de vegetação, sendo selecionadas cepas de Bacillus colonizadoras de raízes e promotoras de crescimento de plantas. Também foram selecionadas cepas de Bacillus com antagonismo a Fusarium, reduzindo o crescimento micelial e inibindo a germinação de conídios, além de inibir a eclosão de juvenis de segundo estágio dos ovos de M. incognita e ocasionar a mortalidade desses nematoides, retardando o ciclo de vida desse patógeno”, diz Marina. 

A pesquisadora explica que sempre trabalhou com Bacillus. “Acredito que possa ser uma ferramenta eficiente e disponível para o uso, pois realmente são eficientes principalmente contra fungos de solo e nematoides, onde os produtos químicos já não tem o desempenho que tinham a anos atrás. Acredito que os biológicos  possuem grande potencial para o futuro agrícola e manejo de pragas e doenças”. 

Efeito de cepas de Bacillus sobre o nematoide

O pesquisador da Embrapa Meio Ambiente Wagner Bettiol explica que de 40 cepas de Bacillus avaliadas para mortalidade dos nematoides, 11 apresentaram resposta positiva, além de uma mistura contendo B. subtilis + B. licheniformis de um produto comercial. Em um último ensaio, uma cepa causou 100% de mortalidade in vitro, enquanto outra cepa e o produto comercial contendo  mistura de B. subtilis + B. licheniformis  causaram  67 e 59,7%, respectivamente. Além disso, sobre os ovos do nematoide, as cepas tinham um efeito deletério na primeira semana, afetando as fases do desenvolvimento embrionário e, consequentemente, redução ou retardo da eclosão. Ainda de acordo com Bettiol, a mistura das duas cepas selecionadas foi o tratamento mais eficiente em condições de casa de vegetação.

Efeito de cepas de Bacillus sobre Fusarium

De 40 cepas de Bacillus avaliadas para antagonismo a Fusarium, 11 foram eficientes no teste de inibição do patógeno e exibiram halos de inibição in vitro quando confrontados com Fusarium. Quinze dessas 40 cepas inibiram a germinação dos esporos do patógeno. Com relação à termoestabilidade dos metabólitos de Bacillus, 2 cepas se destacaram, proporcionando um atraso no crescimento e desenvolvimento do fungo, confirmando diferentes atividades dos Bacillus para controlar o Fusarium. 

As cepas de Bacillus são antagônicas aos patógenos fúngicos devido a competição por nichos e nutrientes essenciais ou devido a produção de compostos fungitóxicos. No estudo, cepas de Bacillus apresentaram atividade nematicida contra M. incognita, causando alta mortalidade quando expostas a baixas concentrações bacterianas. Também observamos uma atividade ovicida, reduzindo a eclosão ao longo do tempo, explica Barbara Eckstein, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia.

Além disso, foi observado que os conteúdos internos dos ovos de nematoide foram danificados, possivelmente devido à ação de enzimas extracelulares liberadas pelos Bacillus. Esses relatos indicam que o modo de ação das cepas de Bacillus com atividade  nematicida é provavelmente relacionado à produção de metabólitos bioativos. “Também observamos que várias linhagens de Bacillus colonizaram raízes de algodão, o que é crucial para inibir a penetração de nematoides e patógenos radiculares” diz Bettiol.

Forma de atuar

A promoção de crescimento ocorre por meio  do aumento do sistema radicular das plantas, em razão da síntese de fitohormônios por Bacillus, assim absorvendo maior quantidade de água e nutrientes, solubilizando fósforo e aumentando  a resistência as doenças. 

O trabalho é de Marina Guimarães Pacifico, da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Bárbara Eckstein, da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia e Wagner Bettiol, da Embrapa Meio Ambiente.