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POTENCIAL AGROTECNOLÓGICO DOS VOCS BACTERIANOS

Existem determinadas rizobactérias promotoras de crescimento (PGPR) que estimulam o desenvolvimento das plantas sem estarem em contacto físico com as raízes, através da emissão de compostos voláteis (VOC). 

A emissão de compostos voláteis microbianos (VOC) foi descoberta em 2003 por Ryu e colaboradores. Foram identificadas mais de 365 substâncias voláteis diferentes produzidas por rizobactérias.

De entre os géneros em que foi detetada a emissão de compostos voláteis incluem-se:  Azospirillum, Arthrobacter, Azotobacter, Bacillus, Burkholderia, Erwinia, Enterobacter, Klebsiella, Paenibacillus, Pantoea, Pseudomonas, Serratia e Xanthomonas.

A seleção das estirpes produtoras de VOC é essencial, uma vez que existe uma elevada especificidade entre a estirpe e o VOC. Os perfis de compostos voláteis podem variar em função do conteúdo genómico, da capacidade metabólica, da fase de crescimento, bem como da disponibilidade de nutrientes no meio em que os microrganismos se encontram.

Os VOC desempenham várias funções na sua interação planta-microrganismo e microrganismo-microrganismo, tais como a comunicação entre espécies ou entre células, a estimulação do crescimento da planta, a ativação do sistema de defesa induzido (ISR) da planta, protegendo-a contra possíveis doenças, bem como a inibição de fitopatógenos

O género Pseudomonas é capaz de emitir mais de 25 substâncias voláteis diferentes, ativando genes em Arabidopsis envolvidos na modificação da parede celular, metabolismo, regulação hormonal e síntese de proteínas. Também ativa processos como a expansão celular, a eficiência fotossintética e a formação de sementes.

Através de estudos realizados em Arabidopsis thaliana em ensaios de co-cultura em placas separadas (ver foto), é possível visualizar o efeito dos VOC produzidos pelas bactérias de BACNIFOS na promoção do crescimento e na estimulação da rizosfera. Neste ensaio, as bactérias nunca estiveram em contacto com a planta.

Foto 1. Ensaio realizado com Arabidopsis thaliana para determinar o efeito dos compostos voláteis produzidos por Pseudomonas sp, bactérias pertencentes ao produto BACNIFOS.

Este efeito refletiu-se em ensaios realizados em alface, onde a aplicação do produto registado BACNIFOS em 3 momentos da cultura, aumenta a produção em 37,8% diferenciando-se com o controlo (sem biofertilizante). BACNIFOS representa um aumento dos lucros para o agricultor de 3.114 euros/ha.

Figura 1. Ensaio de alface com a aplicação de BACNIFOS

**T-student p<0,01. Rendimento bruto referente aos preços da alface obtidos no observatório de preços da Junta de Andaluzia. http://www.juntadeandalucia.es/agriculturaypesca/observatorio/servlet/FrontController?ec=default

A utilização de microrganismos como agentes de biofertilização desempenha um papel fundamental na agricultura sustentável e são cada vez mais os estudos que demonstram os múltiplos modos de ação que exercem sobre as plantas. 

BIBLIOGRAFIA 

  • Asha, M., Margaret, M., Bandana, B., & Christine, O. A. (2021). Effect of Volatile Compounds Produced by Selected Bacterial Endophytes in Promoting Plant Growth. HortScience, 56(10), 1175-1182.
  • Asari, S., Matzén, S., Petersen, M. A., Bejai, S., & Meijer, J. (2016). Multiple effects of Bacillus amyloliquefaciens volatile compounds: plant growth promotion and growth inhibition of phytopathogens. FEMS Microbiology Ecology, 92(6), fiw070.
  • Farré-Armengol, G., Filella, I., Llusia, J., & Peñuelas, J. (2016). Bidirectional Interaction between Phyllospheric Microbiotas and Plant Volatile Emissions. Trends in Plant Science, 21(10), 854- 860. doi:0 http://dx.doi.org/10.1016/j.tplants.2016.06.005
  • Tahir, H. A., Gu, Q., Wu, H., Raza, W., Hanif, A., Wu, L., … & Gao, X. (2017). Plant growth promotion by volatile organic compounds produced by Bacillus subtilis SYST2. Frontiers in Microbiology, 8, 171.
  • Ann, M. N., Cho, Y. E., Ryu, H. J., Kim, H. T., & Park, K. (2013). Growth promotion of tobacco plant by 3-hydroxy-2-butanone from Bacillus vallismortis EXTN-1. The Korean Journal of Pesticide Science, 17(4), 388-393.
  • Vocciante, M., Grifoni, M., Fusini, D., Petruzzelli, G., & Franchi, E. (2022). The Role of Plant Growth-Promoting Rhizobacteria (PGPR) in Mitigating Plant’s Environmental Stresses. Applied Sciences, 12(3), 1231.
  • Ryu CM, Farag MA, Hu CH, Reddy MS, Wei HX, Paré PW, Kloepper JW (2003) Bacterial volatiles promote growth in Arabidopsis . Proc Natl Acad Sci U S A 100:4927–4932
  • Santoro, M., Cappellari, L., Giordano, W., & Banchio, E. (2015). Production of volatile organic compounds in PGPR. In Handbook for Azospirillum (pp. 307-317). Springer, Cham.
  • Sharifi, R., & Ryu, C. (2018). Revisiting bacterial volatile-mediated plant growth promotion: lessons from the past and objectives for the future. Annals of Botany, 122(3), 349-358. doi:10.1093/aob/mcy108
    Russo, A., Pollastri, S., Ruocco, M., Monti, M. M., & Loreto, F. (2022). Volatile organic compounds in the interaction between plants and beneficial microorganisms. Journal of Plant Interactions, 17(1), 840-852.

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