Uma equipe de pesquisadores do Boyce Thompson Institute (BTI) descobriu um grupo distinto de bactanãrias que podem ajudar fungos e plantas a adquirir nutrientes do solo. As descobertas podem apontar o caminho para manãtodos econa´micos e ecologicamente corretos de enriquecimento do solo e melhoria da produtividade das colheitas, reduzindo a dependaªncia dos agricultores de fertilizantes convencionais.

Os pesquisadores sabem que os fungos micorra­zicos arbusculares (AM) estabelecem relações simbia³ticas com as raa­zes de 70% de todas as plantas terrestres. Nessa relação, as plantas trocam a¡cidos graxos pelo nitrogaªnio e fa³sforo dos fungos. No entanto, os fungos AM não possuem as enzimas necessa¡rias para liberar nitrogaªnio e fa³sforo de moléculas orga¢nicas complexas.

Um trio de cientistas do BTI liderado por Maria Harrison, o professor William H. Crocker do BTI, questionou se outros micróbios do solo poderiam ajudar os fungos a acessar esses nutrientes. Em uma primeira etapa para examinar essa possibilidade, a equipe investigou se os fungos AM se associam a uma comunidade especa­fica de bactanãrias. A pesquisa foi descrita em um artigo publicado no The ISME Journal em 1º de mara§o.

A equipe examinou bactanãrias que vivem nassuperfÍcies de longas estruturas semelhantes a filamentos chamadas hifas, que os fungos se estendem para o solo longe de sua planta hospedeira. Em hifas de duas espanãcies de fungos, a equipe descobriu comunidades bacterianas altamente semelhantes, cuja composição era diferente da do solo circundante.

"Isso nos diz que, assim como o intestino humano ou as raa­zes das plantas, as hifas dos fungos AM tem seus pra³prios microbiomas exclusivos", disse Harrison, que também éprofessor adjunto da Escola de Ciências Integrativas de Plantas da Universidade Cornell. "Já estamos testando algumas previsaµes interessantes sobre o que essas bactanãrias podem fazer, como ajudar na aquisição de fosfato."

"Se estivermos certos, o enriquecimento do solo para algumas dessas bactanãrias pode aumentar a produtividade das safras e, em última análise, reduzir a necessidade de fertilizantes convencionais, juntamente com seus custos associados e impactos ambientais", acrescentou ela. Seus copesquisadores no estudo eram os ex-cientistas do BTI Bryan Emmett e Vanãronique Lanãvesque-Tremblay.

No estudo, a equipe usou duas espanãcies de fungos AM, Glomus versiforme e Rhizophagus irregularis, e os cultivou em três tipos diferentes de solo em simbiose com Brachypodium distachyon, uma espanãcie de grama relacionada ao trigo. Depois de deixar o fungo crescer com a grama por até65 dias, os pesquisadores usaram o sequenciamento de genes para identificar bactanãrias que aderem a ssuperfÍcies das hifas.

A equipe encontrou uma consistaªncia nota¡vel na composição das comunidades bacterianas das duas espanãcies de fungos . Essas comunidades eram semelhantes em todos os três tipos de solo, mas muito diferentes daquelas encontradas em solo longe dos filamentos. A função dessas bactanãrias ainda não estãoclara, mas sua composição já gerou algumas possibilidades interessantes, disse Harrison.

"Prevemos que algumas dessas bactanãrias liberam a­ons de fa³sforo na vizinhana§a imediata dos filamentos, dando ao fungo a melhor chance de capturar esses a­ons", disse Harrison. "Aprender quais bactanãrias tem essa função pode ser a chave para melhorar o processo de aquisição de fosfato do fungo para beneficiar as plantas."

O grupo de Harrison estãoinvestigando os fatores que controlam quais bactanãrias se agrupam nos filamentos. Harrison acredita que os fungos AM podem secretar moléculas que atraem essas bactanãrias e, por sua vez, as comunidades bacterianas podem influenciar quais moléculas o fungo secreta.

Entre os microbiomas hifas estavam membros de Myxococcales e outros ta¡xons que incluem "predadores bacterianos" que matam e comem outras bactanãrias, fazendo-as explodir e liberar seu conteaºdo.

Esses predadores se movem deslizando ao longo dassuperfÍcies para que "os filamentos do fungo possam servir como vias de alimentação linear", disse Emmett, que atualmente éum microbiologista pesquisador do Servia§o de Pesquisa Agra­cola do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos em Ames, Iowa. “Muitas bactanãrias do solo parecem viajar ao longo de hifas fúngicas no solo, e esses predadores podem tornar a jornada mais perigosa.” Embora nem todos os membros desses ta¡xons nos filamentos possam ser predadores, o grupo de Harrison planeja investigar como e por que esses predadores putativos monte la¡. "a‰ possí­vel que as ações das bactanãrias predata³rias tornem os nutrientes minerais disponí­veis para todos no solo circundante - predadores e fungos iguais ", disse ela.