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Seleção de genes para identificação, caracterização, seleção, melhoramento e rastreabilidade de isolados de Metarhizium spp de alta perfomance através de genômica e transcriptoma comparativos

Resumo

Atualmente o principal desafio para escalar e globalizar o uso do controle biológico é a seleção de isolados superiores com alta virulência e capacidade adaptativa. Nesse sentido, o presente projeto de inovação objetiva em sua Fase I, a prospecção de genes em Metarhizium spp. relacionados com as características de alta virulência e adaptabilidade. Para tanto, nesta fase, serão utilizados 10 isolados de Metarhizium sp. para identificar genes envolvidos com a especificidade do hospedeiro. Cinco deles pertencem a um grupo de haplotipos semelhantes a isolados oriundos de cigarrinha-das-pastagens (Deois flavopicta) e outros cinco de cigarrinha-da-cana-de-açúcar (Mahanarva fimbriolata). Os genomas desses isolados serão sequenciados e comparados através da bioinformática. Para análise de transcriptoma, um isolado de cada grupo será submetido a bioensaios com inoculação cruzada nas duas cigarrinhas analisando a funcionalidade dos genes nos processos iniciais da patogênese. Essa fase I do projeto indicará quais os genes presentes e/ou super-expressos que poderão ser empregados na Fase II, em processo de validação junto a populações maiores Metarhizium spp. Na Fase II, outras seis características fortemente relacionadas a alta performance de isolados de Metarhizium sp., incluindo fases como germinação, penetração, infecção, colonização e esporulação e características de adaptação como tolerância a altas temperaturas, ultravioletas, fungicidas e inseticidas e persistência no solo. Espera-se, com os resultados da Fase I, provar o conceito de que é possível identificar um conjunto de genes associados à alta performance e selecionar aqueles que estejam associados a especificidade por hospedeiro. No final das fases, o conjunto de genes identificados será utilizado para identificação, caracterização, seleção assistida, melhoramento e rastreabilidade de isolados de fungos de interesse para o controle biológico de pragas. Os impactos que a descoberta de genes e desenvolvimento de testes irá causar na biotecnologia: i) introdução de biotecnologiasmodernas como sequenciamento de DNA e RNA em larga escala, genômica e transcriptoma comparativos, análise de expressão diferencial de genes, dentre outras, nas empresas que desenvolvem bioprodutos para o controle de pragas e doenças agrícolas; ii) aprimoramento do processo da seleção de isolados de alta vilurência e adaptabilidade; ii) incremento na eficácia de bioinseticidas devido ao aumento da virulência e adaptabilidade dos isolados utilizados como ingredientes ativos; iii) certificação, monitoramento e rastreabilidade de isolados de alta performance a nível governamental e da própria empresa para fins de registro e controle de qualidade; iv) maior adesão ao controle biológico, diminuindo os impactos ambientais causados pelo uso indiscriminado de químicos; v) uso racional da biodiversidade; vi) contribuição para sustentabilidade agrícola; vii) inserção da Mycofinder Applied Genomics Ltda. no mercado nacional e mundial de bioprospecção e seleção de microorganismos e desenvolvimento, certificação e controle de qualidade de bioinseticidas. (AU)

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