Um novo estudo publicado em Agronomy por Wen Luo e colegas revela como o parasita planta dodder (cuscuta chinensis) afeta o microbioma radicular e os metabólitos das plantas de soja. Eles descobriram que quando Dodder ataca uma planta, a planta não sofre apenas com o parasitismo. o parasita abre a porta para fungos patogênicos para atacar a planta. A pesquisa fornece novos insights sobre a complexa interação entre plantas parasitas, hospedeiros de culturas, micróbios e nutrientes do solo.
O estudo resulta de uma análise de DNA para ver o que coloniza uma raízes da planta quando Dodder ataca. O sequenciamento direcionado de fungos radiculares mostrou que o parasitismo de dodder enriquece para Alternaria, um gênero fúngico potencialmente prejudicial. De acordo com os resultados, a abundância relativa de Alternaria aumentou em raízes de soja parasitadas por dodder. Essa interrupção microbiana pode prejudicar as plantas de soja, permitindo que o parasita Dodder extraia mais recursos.
A pesquisa também revela como o parasitismo de dodder altera as relações entre os fungos da raiz da soja e os nutrientes do solo. O estudo descobriu que o parasitismo de dodder fortaleceu as conexões entre as comunidades de fungos nas raízes e os níveis de nitrogênio no solo. Especificamente, a abundância do gênero fúngico Alternaria em raízes de soja apresentou correlação positiva com o teor de nitrogênio do solo. Isso sugere que, embora a capacidade da soja de fixar nitrogênio possa ser prejudicada sob o parasitismo de dodder, Alternaria e outros fungos patogênicos podem usar o excesso de nitrogênio para invadir as raízes.
Os pesquisadores também analisaram como o parasitismo de dodder afeta os metabólitos da raiz da soja. O perfil metabolômico revelou que o parasitismo dodder induziu o acúmulo de flavonoides, uma classe de metabólitos secundários vegetais, em raízes de soja. Especificamente, os níveis do flavonóide kaempferol e seus derivados aumentaram substancialmente sob o parasitismo dodder. Os flavonoides são conhecidos por desempenhar papéis defensivos nas interações planta-micróbio.
A produção acelerada de flavonoides como o kaempferol pode ajudar as raízes da soja a resistir à invasão de micróbios patogênicos como Alternaria. Parece que a soja monta um contra-ataque bioquímico quando parasitada por Dodder, juntamente com a mudança microbiana que favorece Alternaria. Este vislumbre metabolômico revela como plantas e micróbios lutam quimicamente abaixo do solo. Entendendo essas complexas interações moleculares poderia levar a novas estratégias de base biológica para proteger as culturas de ervas daninhas parasitas.
O aumento de nutrientes como o nitrogênio pode inadvertidamente favorecer o crescimento de ervas daninhas parasitas, promovendo patógenos nas raízes. E Dodder parece interromper o controle da soja sobre micróbios simbióticos e produtos químicos defensivos. Desvendar essas complexas batalhas subterrâneas pode ser fundamental para proteger soja e outras culturas susceptíveis. Com Dodder causando grandes perdas de soja em todo o mundo, esses vislumbres da sabotagem subterrânea de Dodder destacam um importante campo de batalha.
LEIA O ARTIGO
Luo, W., Li, Y., Luo, R., Wei, G., Liu, Y. e Chen, W. (2023) “Dodder parasitism leads to the enrichment of pathogen Alternaria and flavonoid metabolites in soybean root" Agronomy (Basel, Switzerland), 13(6), p. 1571. Disponível em: https://doi.org/10.3390/agronomy13061571.