Pesquisa inédita chega à montagem do genoma do fungo da ferrugem-asiática

03/10/2019

De forma inédita, um consórcio internacional, do qual a Bayer e a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) são parte, levou ao sequenciamento e à montagem do genoma do fungo causador da ferrugem asiática (Phakopsora pachyrhizi), a principal doença que assola as lavouras brasileiras de soja. O consórcio é formado por 12 entidades públicas e privadas, de diversas localidades, e tem como premissa tornar público o acesso ao genoma do fungo causador da ferrugem e permitir seu uso para diferentes abordagens e pesquisas futuras.

“Estamos orgulhosos desta conquista realizada por uma parceria público-privada internacional e multi-institucional que coloca o Brasil na vanguarda do conhecimento científico”, comemora o chefe-geral da Embrapa Soja, José Renato Bouças Farias. “No entanto, trata-se do princípio de um novo processo que vai exigir outros incrementos em pesquisa para o desenvolvimento de ferramentas aplicadas para o manejo da ferrugem-asiática”, destaca Bouças Farias.

O sucesso do consórcio se deu pelo esforço cooperativo e pela expertise dos vários participantes, além das tecnologias de sequenciamento disponíveis atualmente. Como resultado, estão sendo disponibilizados publicamente a montagem de três genomas de referência, permitindo elevada confiabilidade aos dados, além da possibilidade imediata de estudos comparativos em nível genômico. Um dos isolados puros sequenciados foi disponibilizado pela Bayer, obtido a partir de uma amostra brasileira coletada em Minas Gerais, em 2006.  “Trata-se de um marco para a agricultura. Com o genoma mapeado, podemos olhar para trás e entender o porquê de as mutações terem acontecido e nos programarmos para antecipar às novas possíveis variações do fungo. É a ciência a favor da agricultura”, diz Rogério Bortolan, líder de Soluções Agronômicas para Soja e Algodão da Bayer na América Latina.

A Embrapa participa também disponibilizando amostras de DNA de outros 44 isolados puros para análises de ressequenciamento, que estão em andamento no Joint Genome Institute (JGI/EUA). Estes isolados fazem parte de uma coleção da Embrapa Soja que foram obtidos em diferentes safras no Brasil, desde 2003, e também amostras do fungo de diversos continentes, disponibilizadas por diferentes instituições de pesquisa. “O acesso a esta variabilidade permitirá ampliar a compreensão da elevada adaptabilidade e evolução deste fungo, auxiliando no entendimento das mutações que foram acontecendo em diferentes safras e o processo de resistência desses fungos aos fungicidas e também aos genes de resistência presentes na soja”, reitera a Francismar C. Marcelino-Guimarães, pesquisadora da Embrapa Soja.

Os resultados da pesquisa permitirão melhor compreensão dos alvos de ação no fungo, em nível do seu DNA, por um produto químico, ou mesmo o desenvolvimento de novas soluções que ajam de forma mais assertiva. Paralelamente, será possível explorar tal conhecimento para identificar genes do fungo importantes para a patogenicidade e assim auxiliar estratégias de melhoramento genético para o desenvolvimento de cultivares com resistência mais prolongada. Desde defensivos, cultivares de soja ou até uma combinação de recomendações mais eficazes podem surgir a partir desta descoberta. 

“A Bayer é líder no mercado de fungicidas no Brasil e tem o interesse em manter essa liderança de forma sustentável. O grande beneficiado será primeiramente o produtor rural, mas também a sociedade como um todo, por meio da pesquisa e desenvolvimento de novos produtos que contribuirão para a segurança alimentar”, pontua Bortolan. 

Ferrugem no Brasil

Segundo dados do Consócio Antiferrugem, os danos provocados pela ferrugem asiática são de US$ 2,8 bilhões por safra, podendo resultar em até 80% de perdas em uma lavoura. Identificado no Brasil, em 2001, o fungo causador da ferrugem-asiática foi alvo de pesquisa de laboratórios acadêmicos e empresas privadas para entender melhor a sua biologia e encontrar novas formas de controlar a doença. Para a pesquisadora da Embrapa, um limitante era a falta de informação sobre o genoma do fungo, uma vez que tentativas anteriores de sequenciamento e montagem de seu genoma falharam, devido ao seu tamanho e complexidade, além da falta de tecnologias de sequenciamento de nova geração.

Apesar do elevado tamanho e complexidade do genoma de P. pachyrhizi (estimado em 1,057 Mbp), o número de genes (cerca de 20.700) se assemelha ao de outros fungos causadores de ferrugem. Além de sequenciar e montar o genoma, o consórcio internacional conseguiu predizer os possíveis genes e associar funções biológicas. “Com o genoma da ferrugem-asiática disponível, espera-se ter mais elementos para decifrar a biologia do fungo e entender, em nível molecular, sua complexa interação com a soja e com seus demais hospedeiros, além de ampliar a compreensão sobre sua adaptabilidade, evolução e diversidade genética, abrindo caminho para o desenvolvimento de novas estratégias de controle”, explica Francismar.