Lucas William Mendes.

Em áreas agrícolas, a microbiota do solo desempenha papel central na dinâmica do fósforo (P), sendo modulada por resíduos de carbono de plantas de cobertura, que influenciam processos químicos, físicos e biológicos do solo. Apesar disso, pouco se sabe sobre o legado microbiano deixado por essas plantas e suas interações com culturas comerciais, especialmente quanto à disponibilidade de P e aos serviços ecossistêmicos do solo. Este projeto investiga como plantas de cobertura afetam a ciclagem de P, a microbiota e os serviços ecossistêmicos do solo por meio de três estudos complementares: dois experimentos de campo (curto e longo prazo) e um em casa de vegetação. O primeiro foca na sustentabilidade agrícola, carbono do solo e saúde do solo; o segundo, no feedback microbiológico solo-planta, redes microbianas e genes relacionados ao P (pqqC, phoC); e o terceiro, na associação com fungos micorrízicos e seus efeitos na dinâmica do P em plantios sob semeadura direta. O experimento controlado no exterior analisará o recrutamento microbiano induzido por exsudatos radiculares sob diferentes níveis de P. Os resultados contribuirão para o uso mais sustentável do solo tropical por meio do manejo estratégico de plantas de cobertura.

The health and productivity of agricultural soils are heavily influenced by their microbial communities, which play crucial roles in nutrient cycling, plant growth promotion, and disease suppression. Understanding these microbial communities' taxonomic and functional diversity can provide insights into sustainable agricultural practices, such as cover cropping and soil amendments. This research project aims to leverage advanced DNA sequencing analysis to investigate the soil microbial diversity, focusing on the impacts of cover cropping and soil amendments from experimental fields provided by Nestlé.

Os microrganismos regulam ciclos biogeoquímicos e interagem entre si e com seus hospedeiros, desempenhando um papel essencial na manutenção da vida na Terra. O conjunto de microrganismos que vive no solo próximo às raízes das plantas, i.e., o microbioma da rizosfera, influencia o desenvolvimento e a fisiologia das plantas e funciona como uma extensão do genoma da planta conferindo propriedades que auxiliam o hospedeiro a enfrentar estresses bióticos e abióticos. Apesar de avanços recentes no conhecimento da composição e funcionalidade do microbioma das plantas, os estudos do microbioma são predominantemente descritivos e aplicar o conhecimento das interações microbiológicas na rizosfera à agricultura exige ferramentas e abordagens que permitam compreender mecanismos e explorar os serviços ecossistêmicos do microbioma de forma previsível e estratégica. Neste contexto, este projeto propõe desenvolver um modelo experimental que mimetize as características físicas, químicas e biológicas da rizosfera em condições controladas, permitindo a análise detalhada do microbioma associado. A construção de uma "rizosfera artificial" funcionará como uma plataforma para investigar e prever como o microbioma, incluindo sua estrutura, funções e interações, responde a diferentes substratos de carbono liberados pelas raízes da planta durante a montagem do microbioma. O microbioma da rizosfera artificial será submetido a uma abordagem analítica multi-ômica, incluindo metataxonômica e metagenômica. A execução do projeto irá contribuir para o entendimento da dinâmica microbiana no solo na interface com a planta e para a proposição de soluções sustentáveis no manejo agrícola e controle de doenças.

São Paulo é uma das maiores megacidades do globo com uma população que supera os 12 milhões de habitantes. O crescimento desordenado ao longo das últimas décadas resultou em problemas sociais, econômicos e ambientais significativos que tornaram a cidade especialmente vulnerável às mudanças climáticas globais. A arborização urbana tem papel central na resiliência das cidades às mudanças climáticas, pelos benefícios diretos e indiretos à adaptação e mitigação, provenientes da capacidade das árvores em fornecer serviços ecossistêmicos como sequestro de carbono, e mitigação de emissões pela promoção do conforto térmico. Porém, a própria arborização pode ser vulnerável às mudanças climáticas globais, o que potencialmente afeta tanto a provisão de serviços quanto o risco de desserviços, como a queda de árvores. Assim, três pilares devem ser considerados na arborização urbana: os serviços ecossistêmicos, os desserviços e a resiliência das espécies utilizadas. Estes três pilares da arborização urbana estão contemplados nas Ações descritas no Plano Municipal de Arborização Urbana no Município de São Paulo (PMAU), caraterizado como uma política em execução (PEX), para apoiar o planejamento e gestão eficientes das árvores na cidade. Neste projeto, estas ações serão investigadas e colocadas em prática por meio de um trabalho colaborativo dentro de um ambiente de cocriação entre a Gestão Pública e a Academia. As evidências geradas neste projeto apoiarão o planejamento e tomada de decisão sobre os três pilares ao nível de espécie arbórea, tema identificado como central nas Ações do PMAU voltadas à ciência e tecnologia. Estas evidências serão construídas a partir de base de dados e análise, e redesenho, monitoramento, modelagem e avaliação. Base de dados secundários em conjunto com dados primários obtidos por meio do monitoramento ecofisiológico das oito espécies nativas mais plantadas na cidade serão utilizados para a construção de curvas do desenvolvimento das espécies arbóreas relacionadas a I) serviços ecossistêmicos, II) resiliência climática, e III) desserviços. O conhecimento científico será utilizado para aprimorar o planejamento e manejo da arborização urbana pelo corpo técnico da Secretaria Municipal do Verde e do Meio Ambiente de São Paulo (SVMA), com a visão de tornar a arborização mais eficiente e segura à população da cidade. Como este projeto se baseia em ações previstas no PMAU, algumas delas prioritárias para a revisão do plano em 2025, os conhecimentos produzidos serão inseridos no novo plano que norteará as ações necessárias para que os objetivos institucionais sejam alcançados. Estas definições e revisões do PMAU são de competência da própria SVMA, que ao fazê-las, reduz-se os riscos associados à implementação do conhecimento na gestão pública. A inclusão destes conhecimentos e diretrizes nas atividades fim da SVMA será apoiada ainda por cursos e eventos programados dentro do projeto.

O projeto CARBS 2.0 visa a capacitação de estudantes de pós-graduação e jovens cientistas brasileiros em áreas de especial interesse para o sequestro de carbono e mitigação ou adaptação a mudanças climáticas em ecossistemas tropicais. O foco desta colaboração será em áreas de pesquisa pouco exploradas no Brasil em colaboração com a Universidade do Oregon nos EUA. Áreas de estudo serão priorizadas em parceria com pesquisadores baseados em universidades públicas que servem comunidades historicamente marginalizadas nas regiões amazônicas, nordeste ou centro-oeste. O financiamento será provido pela Universidade do Oregon, sob a liderança do professor Lucas Silva, e distribuído a líderes científicos brasileiros responsáveis pela geração de dados, liderança nos estudos e pelo treinamento de 10 a 20 jovens cientistas brasileiros. O nível do recrutamento e treinamento será determinado de acordo com a demanda de cada colaborador, variando entre mestrado, doutorado e pós-doutorado. Projetos específicos serão propostos por cada colaborador e desenvolvidos com ênfase em áreas científicas que tenham potencial de avançar a sustentabilidade ecológica dos ecossistemas estudados, bem como justiça social nas comunidades locais. Prioridade será dada a projetos que incluam sinergias entre investimentos públicos em restauração de ecossistemas degradados, manejo sustentável de recursos naturais, ou saneamento básico. Através de uma abordagem interdisciplinar, o projeto pretende avançar o conhecimento de processos naturais bem como tecnologias relacionadas à biogeoquímica, ciências do solo, ecologia e ecofisiologia vegetal, e geomorfologia. Este projeto representa uma oportunidade de fortalecer as capacidades de pesquisa no Brasil, integrando o conhecimento de comunidades locais com técnicas científicas inovadoras para enfrentar desafios relacionados ao sequestro biológico de carbono e às mudanças climáticas.

A inserção e desenvolvimento de sistemas agrícolas integrados, com culturas mais tolerantes à elevadas temperaturas, déficit hídrico e flexibilização quanto à produção de grãos e/ou forragem, como as culturas do sorgo e capim-braquiária, pode ser uma opção viável de otimização sustentável da agricultura de baixa carbono em regiões mais estressantes climaticamente e com solos de textura arenosa, realidade crescente frente às mudanças climáticas, desde que inserida em sistemas de produção adequados e associados a tecnologias que promovam maior resiliência a estes, e comprometida com os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). A adubação nitrogenada configura-se como um dos maiores custos no processo produtivo de culturas agrícolas não leguminosas. Não obstante, a cultura da soja requer grandes quantidades de N para obtenção de altas produtividades, apesar de grande parte do N na soja ser oriundo da fixação biológica de nitrogênio (FBN). Desenvolver técnicas de manejo que minimizem a necessidade de aplicação química de N, e melhor aproveitamento desse nutriente nos sistemas de produção é essencial para uma agricultura cada vez mais sustentável, produtiva e menos poluente. O objetivo da presente proposta é avaliar formas de inoculação com A. brasilense na cultura do sorgo consorciado ou não com capim-braquiária e efeito residual na cultura da soja, visando otimizar o manejo da adubação nitrogenada no sistema sorgo-soja.

O MRFor reúne uma equipe de trabalho com pesquisadores de reconhecida liderança na área no Brasil, nas áreas de ecologia isotópica, ecologia microbiana e molecular, georreferenciamento e modelagem espacial, e será complementada pela participação de pesquisadores associados. Seis sub-projetos irão consolidar estratégias de rede para implementar sistemas de rastreabilidade centrados em metadados e inteligência artificial, as partes interessadas poderão compartilhar de forma inteligente, cruzando informações com sistemas conectados em qualquer ponto da cadeia produtiva desde a produção agrícola, conservação de florestas tropicais até dar suporte às políticas públicas do Governo Brasileiro para solucionar questões complexas para a agricultura sustentável e a preservação do meio ambiente. Os sub-projetos envolverão o desenvolvimento e aplicação de (a) técnicas analíticas isotópicas e nucleares, (b) nanofingerprinting para rastreabilidade e autenticidade na agricultura e cadeias de produção de madeira - do solo à produção agroalimentar e de madeira, (c) rastreabilidade de o destino da madeira derivada da extração ilegal de madeira em floresta tropical, aplicando métodos isotópicos forenses, (d) DNA barcoding na biodiversidade, rastreabilidade e estudos de conservação de florestas tropicais nativas, (e) rastreabilidadde da degradação dos ecossistemas terrestres e da biodiversidade associada como base para uma melhor conservação, restauração e remediação e (f) construção de um sistema de atribuição geográfica de amostras de vestígios criminais eficiente para o território brasileiro com base nessas premissas, e que possa ser utilizado efetivamente pelos órgãos de segurança nacionais e estaduais.

O estresse hídrico é considerado o maior problema da produção agrícola mundial, uma vez que as principais regiões de agricultura do mundo são afetadas pela seca, impactando negativamente a economia e a sociedade. O melhoramento genético de culturas para a tolerância à seca tem recebido muita atenção nos últimos anos e novas pesquisas têm fornecido informações sobre a capacidade de microrganismos específicos do solo influenciar a tolerância ao estresse hídrico nas plantas. Nesse contexto, entendemos que verificar se a microbiota de plantas resistentes à seca pode induzir a resistência de plantas suscetíveis é de extrema importância para o futuro sustentável da agricultura perante as mudanças climáticas. A justificativa desse trabalho é fundamentada na necessidade do estudo e desenvolvimento de estratégias utilizando o microbioma das plantas resistentes à seca como promotoras da resistência de plantas suscetíveis. Assim, hipotetizamos que o microbioma da rizosfera de feijão tolerante à seca induz tolerância em cultivares de feijão suscetíveis, por meio do transplante de solo. O objetivo geral do projeto é estabelecer o efeito da casualidade experimental, buscando verificar se a modulação do microbioma é capaz de impactar o fenótipo da planta hospedeira. Espera-se com esse projeto obter dados e informações que aumentem nosso conhecimento sobre o papel da microbiota da rizosfera no auxílio da mitigação dos efeitos do estresse hídrico em plantas, fornecendo subsídios para o desenvolvimento de técnicas para um uso mais sustentável do ecossistema.

A proposta atual visa atingir a agricultura sustentável no bioma Amazônia, avaliando modelos de sistemas agroflorestais (SAF), conectando a saúde do solo com a qualidade dos frutos. Esses SAFs serão comparados a outros sistemas que adotam práticas agrícolas menos conservacionistas. Mais especificamente, visa compreender profundamente a diversidade microbiana dos solos amazônicos, bem como suas características químicas, físicas e biológicas e sua relação com o estado mineral e a produtividade das plantas, em um processo chamado plant-soil-feedback.

Os processos físicos, químicos e biológicos mantem interação constante entre planta e solo. Os efeitos desses processos são denominados feedbacks planta-solo e são pouco conhecidos nos solos da Amazônia, sendo críticos para se restaurar a biodiversidade vegetal e as propriedades dos ecossistemas. O objetivo deste trabalho é avaliar os feedbacks planta-solo na floresta e em sistemas agrícolas no Amazonas. Pretende-se consolidar os conhecimentos sobre a diversidade microbiana dos solos amazônicos assim como de suas características químicas, físicas e biológicas e a identificação de organismos-chave para o repovoamento microbiano em ações de recuperação de áreas degradadas no Amazonas, em curso desde 1977 pelas equipes do INPA/EMBRAPA. Além disso, ocorrerá fortalecimento da cooperação entre os grupos de pesquisa do INPA-EMBRAPA e CENA/ESALQ (USP), através do desenvolvimento de estratégia de enriquecimento microbiológico de solos degradados empobrecidos, facilitando o estabelecimento da nova vegetação. As informações tanto de áreas de florestas da Amazônia como da Mata Atlântica suportam nossas hipóteses quanto à regeneração pela flora (e fauna) de diferentes áreas de estudos de ambos grupos. E, da mesma forma, o projeto deverá estabelecer as metodologias usadas pelos projetos FAPESP-NWO (Mata Atlântica) e FAPESP-NSF (Floresta Amazônica), ambos em desenvolvimento pelo Programa FAPESP-Biota, em colaboração com as equipes do projeto Seringueira tricomposta como principal componente em plantios sucessivos na Amazônia (SEG Embrapa no. 10.18.00.001.00.00) financiado pela FAPEAM e da equipe do INPA, no programa de restauração de áreas degradadas via sistemas agroflorestais e agrícolas sustentáveis.

Os atuais avanços agrícolas têm se focado em metodologias mais sustentáveis, como a redução do uso de nutrientes minerais e pesticidas, além do desenvolvimento de cultivares e sistemas de cultivo mais produtivos e com baixos custos ambientais. Neste contexto, o papel dos micro-organismos em associação com plantas tem se tornado foco de recentes estudos. O microbioma da rizosfera desempenha um papel fundamental no funcionamento de plantas, influenciando sua fisiologia e desenvolvimento. Embora sua importância para o crescimento de plantas seja amplamente conhecida, para a vasta maioria dos micro-organismos da rizosfera ainda não há informações. Para melhorar a promoção do crescimento e saúde da planta, é essencial conhecer quais organismos estão presentes no microbioma da rizosfera e quais funções estão desempenhando. Assim, nesse estudo iremos avaliar a comunidade microbiana habitante da rizosfera de dois cultivares de feijão, um resistente e outro suscetível ao patógeno de solo Fusarium oxysporum. Considerando que os micro-organismos da rizosfera compreendem a primeira barreira contra a invasão de patógenos, este trabalho tem como objetivo avaliar a comunidade microbiana habitante da rizosfera e endosfera de feijão a fim de identificar potenciais grupos de micro-organismos que auxiliam a planta na proteção contra o patógeno. Para tanto, cultivares de feijão resistente e suscetível ao patógeno serão crescidos em experimentos de casa de vegetação na presença e ausência do fungo. A estrutura e composição das comunidades microbianas serão caracterizadas por meio de sequenciamento em larga escala e então comparadas para detectar as diferenças entre a comunidade da planta resistente e suscetível. Os dados obtidos serão analisados por ferramentas de bioinformática e análises estatísticas multivariadas, agregando informações sobre a estrutura e composição microbiana, com dados físico-químicos dos solos utilizados. Este projeto busca entender e detectar alterações no microbioma da rizosfera em decorrência da resistência da planta ao patógeno, e qual a relação dos micro-organismos neste processo. Os dados obtidos nessa pesquisa irão prover avanço do conhecimento científico fundamental relacionado a como plantas recrutam ativamente o microbioma na rizosfera e endosfera e como os membros deste microbioma suportam o crescimento, desenvolvimento e proteção do hospedeiro contra patógenos.

O estresse hídrico é considerado o maior problema da produção agrícola mundial, uma vez que as principais regiões de agricultura do mundo são afetadas pela seca, impactando negativamente a economia e a sociedade. O melhoramento genético de culturas para a tolerância à seca tem recebido muita atenção nos últimos anos e novas pesquisas têm fornecido informações sobre a capacidade de micro-organismos específicos do solo influenciar a tolerância ao estresse hídrico nas plantas. No entanto, na natureza as plantas interagem simultaneamente com uma série de micro-organismos benéficos e patogênicos, revelando a necessidade de entender o efeito cumulativo dessas múltiplas interações na capacidade da planta em superar tensões abióticas. Estudos recentes têm revelado que o microbioma da rizosfera desempenha um papel fundamental no funcionamento de plantas, influenciando sua fisiologia e desenvolvimento. Embora sua importância para o crescimento de plantas seja amplamente conhecida, para a vasta maioria dos micro-organismos da rizosfera ainda não há informações. Neste contexto, este projeto busca avaliar o microbioma da rizosfera de feijão a fim de identificar potenciais grupos microbianos que auxiliam a planta a superar o estresse hídrico. Para tanto, cultivares de feijão tolerante e suscetível à seca serão cultivados em casa de vegetação em condições normais e de estresse hídrico. A avaliação da comunidade será feita através do sequenciamento de DNA das comunidades de bactéria, archaea, fungos e protistas, além do perfil funcional por meio de metagenômica. Os dados de microbioma serão integrados com as propriedades físico-químicas do solo, e de fisiologia e genética das plantas, objetivando entender o controle genético da planta hospedeira na montagem do microbioma da rizosfera durante o estresse hídrico. Os resultados irão contribuir significativamente para o entendimento das interações planta-micro-organismos e seu papel no auxílio da planta a tolerar o estresse hídrico, buscando identificar grupos microbianos e funções com potencial uso biotecnológico. Espera-se com esse projeto obter dados e informações que aumentem nosso conhecimento sobre o papel da microbiota da rizosfera no auxílio da mitigação dos efeitos do estresse hídrico em plantas, fornecendo subsídios para o desenvolvimento de técnicas para um uso mais sustentável do ecossistema.

As plantas e os solos estão em constante interação, e os efeitos observados para todos os processos físicos, químicos e biológicos que contribuem para essas interações resultam em um chamado "planta-solo feedback " que é conhecido por ser crítico para a restauração das comunidades originais de plantas e das propriedades do ecossistema. O uso anterior da terra em locais onde a Mata Atlântica deve ser restaurada alterou a contingência histórica das propriedades do solo, o que influenciará na restauração florestal por efeitos dessa herança. A existência de realimentação planta-solo tem sido demonstrada em florestas que variam de sistemas tropicais a temperados, no entanto, pouco, ou nada é conhecido sobre o feedback planta-solo na Mata Atlântica. Nosso objetivo é investigar como as reações entre plantas e solo operam na Mata Atlântica primária e secundária (em regeneração), e como as reações em áreas atualmente desmatadas podem influenciar as oportunidades de restauração bem-sucedida da diversidade original de espécies arbóreas e do funcionamento do ecossistema florestal. Primeiro, deveremos coletar um conjunto de dados observacionais em grande escala sobre a riqueza de espécies do solo e a abundância de microorganismos (bactérias, fungos, protistas) e pequenos invertebrados (nematóides), para caracterizar as redes de solo. Esses dados serão vinculados a informações sobre composição vegetal / árvores e propriedades abióticas do solo em florestas naturais (originais) e restauradas, bem como áreas desmatadas a serem utilizadas para restauração florestal. Em seguida, examinaremos empiricamente os feedbacks de solo-planta desses solos, a fim de determinar sua adequação para a regeneração florestal. Para este propósito, os gráficos de campo que podem gerar informações espacialmente explícitas sobre um intervalo de variáveis ao longo do tempo serão estabelecidos ao longo de 100 transectos ao longo das diferentes paisagens. Combinando modelos de ecossistemas e dados de rede de parcelas de campo, iremos avaliar quais condições de solo fornecem as melhores possibilidades para a restauração florestal. Ao gerar informações espaciais e temporais sobre uma série de variáveis ao longo do tempo e escala, incluindo interações positivas e negativas das comunidades acima e abaixo do solo, determinaremos se esses efeitos são mais pronunciados em solos sob vegetação original ou restaurada do que em solos degradados, ou se são sistemas restaurados sem sucesso. Dados sobre áreas perturbadas com oportunidades menos ou mais adequadas para possibilitar interações planta-solo para espécies de plantas florestais / espécies de árvores nos permitirão obter informações para um plano adequado para melhorar e acelerar os programas de restauração da Mata Atlântica.

The rhizosphere is considered one of the most dynamic interfaces of the world, constituting a hot spot of microbial activity. The rhizosphere microbiome plays a key role in the functioning of plant, influencing its physiology and development. Although the importance of rhizosphere microbiome for plant growth has been widely known, for the vast majority of rhizosphere microorganisms there is no information. To enhance plant growth and health, it is essential to know which organisms are present in the rhizosphere microbiome and what they are doing. Whereas examples of genetic plant resistance to soil diseases are rarer than resistance to pathogens of the shoots, it has been suggested that the plant uses mechanisms present in the rhizosphere microbiome to fend off infections and therefore do not need to develop genetic resistance. Thus, in this study it will be selected bean materials with a gradient of resistance to the pathogen Fusarium oxysporum, i.e. resistant, susceptible and intermediate materials, to understand how the host plant differentially shapes the structure of the rhizosphere microbiome. This proposal aims to assess the microbial community inhabitant of the rhizosphere of common bean in order to identify potential groups of microorganisms that support the plant to protect against the soil pathogen. For this, cultivars resistant and susceptible to the pathogen will be grown in greenhouse experiments using two soil types, one with high microbial diversity (Amazon Dark Earth) and an agricultural soil. The community assessment will be done through classical microbiology approaches and molecular biology. Initially, isolation and antagonism tests will be carried out to detect groups that promote protection of the plant against the fungus. After, with a molecular approach, the structure and diversity of microbial communities will be characterized by high-throughput sequencing and then compared to detect differences between the rhizosphere community of the resistant and susceptible plant. The data will be analyzed by bioinformatics tools and multivariate statistical analyzes, gathering information about the structure and composition of the communities, and soil physic-chemical data. This project seeks to understand and detect changes in the rhizosphere microbiome driven by the resistance of the plant to the pathogen, and what the relationship of microorganisms in this process. Considering the importance of soil microorganisms in biogeochemical cycles, as well as in plant-pathogen interaction, the approach of a study focused on microbial ecology is urgently needed for the development of new methods that promote the health and growth of plants. The data obtained in this study will be useful to increase our knowledge about the role of the rhizosphere microbiome and use this new information to build a more sustainable use of the ecosystem.

A rizosfera é considerada uma das interfaces mais dinâmicas da terra, constituindo um ?hot-spot? de atividade microbiana. O microbioma da rizosfera desempenha um papel fundamental no funcionamento de plantas, influenciando sua fisiologia e desenvolvimento. Embora sua importância para o crescimento de plantas seja amplamente conhecida, para a vasta maioria dos micro-organismos da rizosfera ainda não há informações. Para melhorar a promoção do crescimento e saúde da planta, é essencial conhecer quais organismos estão presentes no microbioma da rizosfera e o que eles estão fazendo. Considerando que exemplos de resistência genética de plantas a doenças de solo são mais raros que resistência a patógenos da parte aérea, tem-se sugerido que a planta usa mecanismos presentes no microbioma de rizosfera para se defender de infecções e por isso não necessita desenvolver resistência genética. Assim, neste estudo iremos selecionar materiais de feijão com um gradiente de resistência ao patógeno Fusarium oxysporum, i.e. material resistente, susceptível e intermediários, para entender como a planta hospedeira molda diferencialmente a estrutura do microbioma da rizosfera. O objetivo deste projeto é avaliar a comunidade microbiana habitante da rizosfera de feijão, a fim de identificar potenciais grupos de micro-organismos que auxiliam a planta na proteção contra o patógeno. Para tanto, cultivares de feijão resistente e suscetível ao patógeno serão crescidos em experimentos de casa de vegetação utilizando dois tipos de solo, um com alta diversidade (Terra Preta de Índio) e um solo agrícola. A avaliação da comunidade será feita através de abordagens de microbiologia clássica e biologia molecular. Primeiramente serão realizados isolamentos e testes de antagonismo pata detectar grupos que promovam proteção da planta contra o fungo. Numa abordagem molecular, a estrutura e diversidade das comunidades microbianas serão caracterizadas por meio de sequenciamento em larga escala e então comparadas para detectar as diferenças entre a comunidade da planta resistente e suscetível. Os dados obtidos serão analisados por ferramentas de bioinformática e análises estatísticas multivariadas, agregando informações sobre a estrutura e composição microbiana, com dados físico-químicos dos solos utilizados. Este projeto busca entender e detectar alterações no microbioma da rizosfera em decorrência da resistência da planta ao patógeno, e qual a relação dos micro-organismos neste processo. Considerando a importância dos micro-organismos de solo nos ciclos biogeoquímicos, como também na interação planta-patógeno, a abordagem de um estudo focado na ecologia microbiana é urgentemente necessária para o desenvolvimento de novos métodos que promovam a saúde e crescimento de plantas. Os dados obtidos nessa pesquisa serão úteis para aumentar nosso conhecimento sobre o papel do microbioma da rizosfera e utilizar essas novas informações para um uso mais sustentável do ecossistema.

The research project aims to use genomics and post genomics approaches to the systematic study of soil-borne microbial community structure and activity to assess the normal operating range of such systems and responses to key anthropogenic perturbations such as changes in land usage, forest and agricultural (soybean and sugarcane) at three sites of agricultural expansion areas in Brazil. High-throughput genomics technologies e.g. phylogenetic microarrays, 16S rRNA cloning library, functional microarrays, metatranscriptome, high throughput DNA pyrosequencing, will be used to highlight potential biological indicators of soil status associated with specific environmental factors. In total, the results of this research should provide a quantum advance in understanding the role of microbial diversity in driving terrestrial ecosystem functioning..

A presente proposta deverá desenvolver ferramentas bioquímicas e moleculares para avaliar os impactos que as emissões dos gases de efeito estufa/sequestro de C devido ao uso da terra para cultivos de soja e cana-de-açúcar em três áreas localizadas em regiões de grande expansão agrícola dessas culturas, que incluem Mato Grosso (MT e MS) e São Paulo. Nossa proposta é integrar pesquisas de diferentes áreas da agronomia, química do solo e microbiologia, biologia molecular, bioinformática e geoprocessamento, em um esforço para detectar, quantificar e correlacionar os processos microbiológicos envolvidos nos processos de transformação envolvidos nos ciclos biogeoquímicos do C e N em solos sob cultivo de soja e cana-de-açúcar, tanto em áreas sob cultivo convencional como sob manejo conservacionista (plantio direto e uso de palhada), sempre em comparação com solos naturais, sem cultivo agrícola (floresta). Esta proposta recebeu apoio da FAPESP, dentro do Programa de Pesquisas sobre Mudanças Climáticas Globais (PFPMCG) para seu desenvolvimento ao longo dos próximos quatro anos (FAPESP 08/58114-3) e conta com apoio de pesquisadores do CENA/USP, FCAV/UNESP, FOP/UNICAMP (Site: http://www.fapesp.br/materia/5189) ..

O termo manguezal é freqüentemente usado para se referir às plantas e à comunidade associada. Esta última é composta de uma ampla gama de organismos pertencentes a diferentes grupos, incluindo bactérias, fungos, microalgas, invertebrados, pássaros e mamíferos. Eles cobrem, aproximadamente 60 a 70% da costa tropical e subtropical do planeta; tendo Brasil, Indonésia e Austrália a maior abundância de manguezais. O total de área de manguezais brasileiros é de 13.400 km2. Os manguezais contribuem para funções ecológicas complexas e a sua manutenção aparece, entretanto, como um desafio de importância econômica para a maioria dos países tropicais. Embora os manguezais sejam protegidos em muitos países, a destruição desses ecossistemas está sendo muito grande. Há ampla evidência para propor uma íntima relação entre microrganismos nutriente planta que funciona como um mecanismo para reciclar e conservar nutrientes nesse ecossistema. A comunidade microbiana diversa e altamente produtiva vivendo em manguezais tropicais transforma continuamente nutrientes de vegetação morta em fontes de nitrogênio, fósforo e outros nutrientes que podem ser usados pelas plantas. Em troca, exsudados de raízes servem com fonte de nutrientes para os microrganismos. Embora ecossistemas de manguezais sejam ricos em matéria orgânica eles são deficientes em nutrientes, especialmente nitrogênio e fósforo. A despeito desse fato, os manguezais são altamente produtivos. Em manguezais tropicais, bactérias e fungos constituem 91% da biomassa microbiana total, visto que algas e protozoários representam somente 7% e 2%, respectivamente . Muitos estudos apontam que as interações entre espécies de manguezais e bactérias são benéficas e podem suportar o uso desses organismos como inoculantes para reflorestamento de manguezais, parcialmente ou completamente destruídos. Bactérias solubilizadoras de fosfato, como potenciais supridoras de formas solúveis de fósforo teria grande vantagem para os mangues..

As pesquisas envolvem a caracterização molecular, bioquímica, funcional e imunológica de enzimas e proteínas dos venenos de himenópteros e das secreções de carrapatos. Nos venenos, o estudo das formas naturais e recombinantes dos alérgenos de uma espécie possibilitará a melhoria dos diagnósticos e o entendimento dos padrões de especificidade e imunorreatividade cruzada entre os alérgenos desta espécie e de outras. As análises das secreções de carrapatos possibilitarão o desenvolvimento de métodos de controle (vacinas) destes ectoparasitas de importância médico-veterinária. Além disso, estudamos insetos relacionados à entomologia forense, buscando seqüências gênicas que possam ser utilizadas como marcadores moleculares de espécies da entomofauna cadavérica, aplicada à casuística criminal. Em abelhas, estuda-se a ação pleiotrópica de genes mutantes para a cor dos olhos e do corpo, causando alterações morfofisiológicas e comportamentais, bem como, o efeito de substâncias que afetam o desenvolvimento, a capacidade reprodutiva, o comportamento e a sobrevivência. Estão sendo investigadas as fontes polínicas exploradas por operárias de Apis mellifera, a participação das abelhas africanizadas como agente polinizador de plantas do Cerrado e a competição entre essas e as espécies sem ferrão neste ambiente. A análise de similaridade de castas entre abelhas eussociais tem sido realizada sob um contexto de auto-correlação filogenética, para testar a existência de padrões evolutivos relacionados à casta/sexo nas espécies estudadas. Em microhimenópteros está sendo estudada a relação parasitóide-hospedeiro para melhorar as condições de controle biológico de insetos-pragas sob diferentes condições de parasitismo e as alterações no perfil protéico do hospedeiro induzidas pelo parasitóide. Também estão sendo pesquisados aspectos da biologia, dinâmica populacional e comportamento de aranhas sociais e solitárias.