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A versatilidade de Bacillus subtilis

Atualizado: 7 de Dez de 2020

Por: Lúcia Rosane Bertholdo-Vargas

Data: 01/12/2020



Inibição de crescimento micelial de Fusarium sp. (A) Controle; (B) Zona de inibição provocada pelo B. subtilis isolado FC1

Bacillus subtilis tem se mostrado como excelente agente de biocontrole, podendo ser encontrado no solo e fazendo parte da população de microrganismos que vivem dentro de plantas (endofíticas) ou na superfície delas (epifíticas) (Gupta et al., 2000; Ongena et al., 2005). São mundialmente reconhecidas como eficientes contra fungos e outras bactérias causadoras de doenças em plantas (Mariano & Romeiro, 2000) assim como proteção contra insetos herbívoros quando residentes no interior das plantas (Azevedo et al., 2000).

Lanna Filho et al., (2010) destacaram entre as versatilidades desta espécie, a capacidade de formar endósporo em condições desfavoráveis (temperatura, osmolaridade ou escassez de nutriente). A habilidade de bactérias formadoras de endósporos permanecerem metabolicamente dormentes por longos períodos, aumenta sua sobrevivência na superfície foliar, possibilitando sua permanência em períodos secos, temperaturas extremas e na deficiência temporária de nutrientes (Knudsen & Spurr Jr.,1986). Tal fato, possivelmente colabora para a eficiência de B. subtilis fora do solo, o que provavelmente ocorreu no controle da pinta preta (Guignardia citricarpa Kiely) quando B. subtilis (108 UFC/mL) foi pulverizado mensalmente na cultura de laranja Pêra na safra 2004/2005 conforme relatado por Bernardo & Betiol (2010). Alguns autores buscam explicar o mecanismo de ação de B. subtilis frente a fungos patogênicos por meio da produção de substâncias tóxicas (Kupper et al., 2003; Bais et al., 2004) e/ou substâncias voláteis (Kai et al., 2007; Chen et al., 2008).

Muitas espécies do fungo do gênero Alternaria causam perdas significativas de rendimento e qualidade nos alimentos e em culturas ornamentais. Ali et al. (2016), demonstraram que aplicação foliar de filtrados de cultura de B. subtilis e B. amyloliquefaciens foram eficazes no controle de Alternaria alternata em poinsétia (Euphorbia pulcherrima), comigo-ninguém-pode (Dieffenbachia sp) e em folhas de tomateiros. Nos ensaios de pré e pós-inoculação, a aplicação foliar de filtrados de cultura de B. subtilis reduziu o tamanho e a frequência das lesões causadas por A. alternata em 68- 81%, sugerindo uma atividade protetora e curativa para as plantas.

O sobrenadante de B. subtilis também foi eficiente contra o míldio, causado pelo fungo Plasmopara vitícola, o qual compromete principalmente a produção de uvas, atacando todas as partes verdes, principalmente as folhas, iniciando com a chamada "mancha branca" ou "mancha mofo". A atividade resultou do efeito direto contra o patógeno e estimulação das defesas da planta (indução da expressão genética de defesa e produção de calose), a presença dos lipopeptídeos cíclicos fengicina e surfactina no sobrenadante podem ter contribuído para a atividade antifúngica (Li et al. 2019).

Outro ponto interessante são registros mostrando que, bactérias encontradas dentro das plantas são derivadas da rizosfera e colonizam o interior da planta (Hardoim et al., 2008). Neste sentido Gagné-Bourque et al. (2015), mostraram que após a inoculação de B. subtilis, em mudas novas de Brachypodium distachyon (uma espécie de gramínea), o bacilo colonizou eficientemente a planta e foi recuperado em raízes, caules, folhas bem como sementes da planta. Os autores comprovaram que a bactéria foi capaz de migrar, espalhar-se sistemicamente dentro da planta, estabelecer-se nos tecidos e órgãos aéreos e também transmitida verticalmente às sementes.

Tradicionalmente ensaios utilizando B. subtilis em sementes têm sido realizados desde os anos 80 e 90. A inoculação de cepas de B. subtilis em sementes de soja, foi avaliada por Tavanti et al. (2020), mostrando um aumento de 25% na produtividade de grãos quando comparadas ao controle e um aumento de 70% na germinação.

No atual estado de arte, o controle biológico por microrganismos apresenta-se como alternativa inteligente para a redução do uso de agroquímicos. Microrganismos nativos dos solos ou de plantas, não interferem no equilíbrio ecológico e, portanto, enquadram-se plenamente na realidade da agricultura sustentável. A versatilidade de B. subtilis, estando presente em raízes e/ou no interior das plantas, quando aplicado em tratamento de sementes, raízes ou na parte aérea, sua capacidade de formar endósporo e desta forma resistir às adversidades ambientais são características que fazem dela uma peça importante em estratégias de manejo integrado.


Referências:

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AZEVEDO, J. L.; MACCHERONI JÚNIOR, W.; PEREIRA, J. O.; ARAÚJO, W. L. Endophytic microorganisms: a review on insect control and recent advances on tropical plants. Eletronic Journal of Biotecnology, 3: p.40-62, 2000.

BAIS, H.P.; FALL, R.; VIVANCO, J.M. Biocontrol of Bacillus subtilis against infection of Arabidopsis roots by Pseudomonas syringae is facilitated by biofilm formation and surfactin production. Plant Physiology, v.134, p.307–319, 2004.

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GAGNÉ-BOURQUE, F., MAYER, B. F., CHARRON, J., VALIi, H., BERTRAND, A. & JABAJI, S. Accelerated growth rate and increased drought stress resilience of the model grass Brachypodium distachyon colonized by Bacillus subtilis B26. PLoS One. 2015; 10(6): e0130456.doi: 10.1371/journal.pone.0130456.

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Fonte da imagem: Gonçalves et al., 2017


Como citar esse artigo: Lúcia Rosane Bertholdo-Vargas. “A versatilidade de Bacillus subtilis”- Solubio Tecnologias Agrícolas LTDA. (https://www.solubio.agr.br/post/a-versatilidade-de-bacillus-subtilis). Publicado em 01/12/2020.


Lúcia Rosane Bertholdo-Vargas. Doutorado em Biologia Celular e Molecular pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul e Mestre em Biotecnologia pela Universidade de Caxias do Sul/RS Escreve sobre microrganismos na agricultura.


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