Resultados alcançados e avanços relacionados aos genomas de três isolados do fungo causador da ferrugem asiática da soja (Phakopsora pachyrhizi), obtidos entre 2019 e 2021, pelo consórcio internacional de pesquisa ASR Genome Consortium, de que a Embrapa participa, entre outras abordagens científicas conduzidas na Embrapa Soja, em Londrina (PR) e seus parceiros, foram compartilhados neste dia 17 de maio, na conferência “O genoma de P. pachyrhizi: abrindo novas perspectivas para o controle da FAS na era da agricultura moderna”, ministrada pela pesquisadora Francismar Correa Marcelino-Guimarães, durante o IX Congresso Brasileiro de Soja e Mercosoja 2022, realizados de 16 a 19 de maio, em Foz do Iguaçu, PR.
“A disponibilidade do genoma de referência do fungo tem sido essencial para avançarmos no conhecimento da biologia e nos fatores envolvidos na adaptabilidade deste fungo, com o intuito de acelerar o desenvolvimento de novas estratégias de controle da ferrugem asiática, a mais severa doença da cultura da soja”, explica a pesquisadora Francismar C. Marcelino-Guimarães, da Embrapa Soja.
A partir do genoma de referência, a pesquisadora explica que estudos de genômica comparativa, envolvendo a comparação de todo o conjunto de genes do fungo com outras diferentes espécies vêm sendo conduzidos, revelando genes envolvidos em processos biológicos essenciais conservados entre estas espécies, assim como particularidades adaptativas baseadas na contração ou expansão de famílias de genes.
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“No caso da ferrugem asiática da soja, observamos uma expansão importante de genes envolvidos no metabolismo de aminoácidos e na produção de energia, como um possível reflexo de sua natureza biotrófica, com dependência total do hospedeiro. Tais genes são alvos importantes para o desenvolvimento de estratégias de controle, como o silenciamento gênico, pois podem comprometer processos vitais da espécie”, destaca Francismar. “Estudos conduzidos na Embrapa, com o silenciamento de genes do fungo, têm demonstrado o potencial desta estratégia na da redução na severidade da doença”, revela.
Parceria com a UFV
Equipes da Embrapa Soja, em parceria com a Universidade Federal de Viçosa (UFV), estão buscando decifrar os mecanismos de ataque do fungo, identificando quais alvos da soja estão sendo manipulados pelo patógeno. “Identificamos que o fungo age sobre uma proteína da soja envolvida na resposta de defesa, sendo que a presença dele inibe a atividade desta proteína, altamente expressa na soja resistente à ferrugem”, explica.
Francismar diz ainda que a análise de variações naturais no DNA da soja mostrou um polimorfismo que separa as fontes dos genes de resistência da cultivares suscetíveis de soja ao fungo. “Isso revela um potencial marcador molecular que pode auxiliar no desenvolvimento de cultivares de soja combinando tais genes com os de resistência (genes Rpp), já utilizados nas cultivares de soja da Embrapa com a Tecnologia Shield”, ressalta.
Parceira com a Bayer
Outra linha de pesquisa da Embrapa, em parceria com a Bayer, vem explorando a variabilidade existente nas populações naturais do fungo, de ampla ocorrência no país e no continente americano desde 2002/2003. “Tais estudos têm revelado a falta de estrutura populacional, sendo que isolados de diferentes continentes como a África, Ásia e Américas, se agrupam em mesmo grupos com base nas variações presentes no DNA. Uma possível diferenciação entre os isolados foi observada numa escala temporal, considerando amostras obtidas entre os anos de 1972 a 2017”, diz.
“A identificação de variações no DNA, num contexto temporal, tem revelado regiões do genoma com diferentes índices de diferenciação. Tais análises permitiram a identificação de novas mutações no interior de um dos principais genes alvos dos fungicidas, que pode estar associada com a eficiência destas moléculas”.
Sobre a doença
A ferrugem-asiática da soja vem sendo a principal doença da cultura da soja desde sua identificação nos anos 2000. A doença pode levar a perdas de até 80%, se não for controlada, enquanto, os custos de manejo para os agricultores somente no Brasil, excedem US$ 2 bilhões por safra. O fungo é capaz de se adaptar às estratégias de controle, seja pela perda da sensibilidade aos fungicidas ou da quebra da resistência genética presente nas cultivares de soja, de modo que o número de soluções práticas para o controle da doença ainda é limitado.
Sobre o Consórcio
Entre os anos 2019 e 2020, o consórcio internacional de pesquisa ASR Genome Consortium, disponibilizou publicamente o seqüenciamento e a montagem do genoma de referência de três isolados de P. pachyrhizi, cujo dados estão publicamente disponíveis para a comunidade científica no link https://mycocosm.jgi.doe.gov/Phapa1. O consórcio internacional é composto por 12 instituições públicas e privadas,listadas a seguir: a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), as universidades alemãs de Hohenheim e de RWTH Aachen, o Instituto Nacional da Pesquisa Agronômica (INRA-França) e a Universidade de Lorraine (França), além do Joint Genome Institute (JGI, EUA), da Fundação 2Blades, da Bayer, da Keygene, do Laboratório Sainsbury (Reino Unido), da Syngenta e a Universidade Federal de Viçosa (Brasil).
