Bioinoculantes em sistema integrado de sorgo e capim paiaguás no semiárido: evidências in sílico e fenotípicas

Autores

  • Iara dos Santos Pereira Instituto Federal do Norte de Minas Gerais
  • Cíntia Rocha Santos Instituto Federal do Norte de Minas Gerais
  • Larissa Cordeiro Gandra Instituto Federal do Norte de Minas Gerais
  • Wagner Silva dos Santos Instituto Federal do Norte de Minas Gerais https://orcid.org/0000-0002-7379-7124
  • Fernanda Soares de Oliveira Instituto Federal do Norte de Minas Gerais
  • Hércules Otacílio Santos Instituto Federal do Norte de Minas Gerais
  • Irã Pinheiro Neiva Instituto Federal do Norte de Minas Gerais
  • Marco Aurélio Noce Instituto Federal do Norte de Minas Gerais
  • Eliane Macedo Sobrinho Santos Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

DOI:

https://doi.org/10.6008/CBPC2237-9290.2023.001.0003%20

Palavras-chave:

Bioinformática, Redes de interação proteica, Azospirilum, Bacillus, Sorghum bicolor

Resumo

O objetivo do presente estudo foi buscar evidências da atuação dos bioinoculantes Biomaphos® e Azotrop® no desenvolvimento do sorgo, por meio de análise bioinformática, e por fim, conhecer a resposta do sorgo, integrado ao capim paiaguás, aos bioinoculantes comerciais combinados com diferentes doses de adubação química em condições de sequeiro. Para isso, utilizou-se as plataformas online STRING e STITCH para a elaboração de redes de interação proteica e redes de interação químico-proteína, respectivamente. Em seguida, delineou-se um estudo em blocos casualizados, com 2 repetições, utilizando-se o híbrido de sorgo BRS Ponta Negra e o capim paiaguás, e tratamentos com os bioinoculantes Biomaphos® e Azotrop® (0,2g de cada produto para 20g de sementes de sorgo) sozinhos ou combinados e associados com diferentes doses de adubação. As seguintes características agronômicas foram avaliadas: altura da planta, população de plantas, diâmetro do caule e determinação de incidência de pragas e doenças. Na época da colheita do sorgo, foi quantificada a biomassa fresca e seca da parte aérea e estimada a produtividade do sorgo por meio do método rápido. Nas redes de interação proteica produzidas a partir da molécula de entrada nitrogênio, percebeu-se na rede do sorgo a presença de proteínas ainda não caracterizadas como a Sb05g010020.1 e Sb09g020710.1. Na rede proteica do Azospirilum brasilense destaca-se as proteínas ATPase exportadora de cátions (fixI), desidrogenase - subunidade A (fdhA) e proteína de ferro nitrogenase, (nifH). Por fim, mesmo que de forma menos expressiva, os microrganismos do gênero Bacillus podem atuar na fixação do nitrogênio por meio de diferentes proteínas. As redes de interação proteica das diferentes espécies, formadas a partir da molécula fósforo mostraram também proteínas ainda não caracterizadas no sorgo. No Azospirillum brasilense a proteína ppnK aparece no centro da rede interligando um grande número de moléculas. No Bacillus subtilis a proteína com um maior número de ligação na rede é a ppnK1. Na rede proteica do Bacillus megaterium destaca-se a proteína BMQ_0729. Nos resultados obtidos nas análises fenotípicas não foi possível observar o efeito dos bioinoculantes no desempenho do sorgo plantado em sistema integrado com o capim paiaguás. Estudos adicionais são necessários para elucidar os efeitos dos bioinoculantes nas características agronômicas e produtividade do sorgo nas condições edafoclimáticas no Vale do Jequitinhonha, uma vez que os resultados obtidos no presente trabalho ainda não foram conclusivos, possivelmente em decorrência das condições climáticas atípicas da safra 2021-2022.

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Biografia do Autor

Iara dos Santos Pereira, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Acadêmica do curso de Engenharia Agrícola e Ambiental do IFNMG-Campus Araçuaí, formada no curso Técnico em Agropecuária pela Instituição de Ensino Escola Família Agroecológica de Araçuaí (2017). Atuou como bolsista em projeto de extensão Bolsista PIBIC/FAPEMIG no "Projeto Festival Intercampi de Culturas: Encantos dos Vales, Montes e Sertões " sob Coordenação do Ma. Shirlene Aparecida Rocha - de Junho 2018 a Novembro de 2018. Atuou como Bolsista PIBIC/FAPEMIG projeto de pesquisa "Plataforma Virtual Indígena: múltiplas linguagens para a promoção da valorização cultural e identidade do Povo Pankararu Pataxó do Vale do Jequitinhonha" sob Coordenação da Dra. Lilian Gonçalves de Melo - de 2019 a dezembro de 2020. Atuou como Bolsista no projeto de pesquisa CNPQ intitulado "Projeto desafios e possibilidades na promoção e divulgação de periódicos científicos: em estudo de caso na revista ReviVale" sob Coordenação da Dra. Lilian Gonçalves de Melo - de janeiro 2021 a agosto de 2021. Atua no projeto de pesquisa " Transferências de tecnologias para adoção da estratégia de integração lavoura-pecuária nas condições edafoclimáticas do Vale do Jequitinhonha" sob coordenação da Dra. Eliane Macedo Sobrinho Santos. Possui experiência profissional em 2017 na empresa Máquinas e Irrigações Cardoso, Escola Família Agrícola de Virgem da Lapa, Propriedade Familiar de Paulo Henrique e Propriedade Familiar Piabanha, Agrotécnica Araçuaí (2021) com o cargo de Estagiária.

Cíntia Rocha Santos, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Natural de Araçuaí, Vale do Jequitinhonha - Mg, tem experiência em ciências agrarias, Técnica em Agroecologia formada pelo Instituto Federal do Norte de Minas Gerais Campus Araçuaí. Tem competência na organização de eventos como seminário, simpósio, fórum, encontro e feira. Está graduando em Engenharia Agrícola e Ambiental no Instituto Federal do Norte de Minas Gerais Campus Araçuaí - de março de 2018 a junho de 2023. Bolsista PIBIC/FAPEMIG no projeto "Projeto Piloto de Arborização do Bairro São Francisco - Araçuaí MG" sob Coordenação do M.e Edílson Luiz Cândido - de 2014 a janeiro de 2015. Bolsista CNPQ no projeto "Manutenção do Núcleo de Estudos em Agroecologia e Produção Orgânica do IFNMG, Campus Araçuaí" sob Coordenação da Dra. Eliane Macedo Sobrinho Santos - de março de 2018 a novembro de 2019. Bolsista CNPQ no projeto de pesquisa "Mecanismos Moleculares Envolvidos na Atuação de Fitoterápicos Sobre ecto e Endoparasitas de Animais de Produção: Abordagem em vitro e in sílico" sob Coordenação da Dra. Eliane Macedo Sobrinho Santos - de Março de 2020 a Julho 2020. Bolsista CNPQ no projeto de pesquisa "Mecanismos Moleculares Envolvidos na Atuação de Fitoterápicos Sobre ecto e Endoparasitas de Animais de Produção: Abordagem em vitro e in sílico" - (Foco na Bioinformática e analise de redes) sob Coordenação da Dra. Eliane Macedo Sobrinho Santos - de Setembro de 2020 a Agosto 2021. Bolsista voluntaria no projeto de pesquisa com interface em extensão intitulado ?Transferência de tecnologias para adoção da estratégia de integração lavoura-pecuária nas condições edafoclimáticas do Vale do Jequitinhonha? - sob Coordenação da Dra. Eliane Macedo Sobrinho Santos - Inicio em Novembro de 2021 (em andamento). Bolsista FAPEMIG no projeto de pesquisa "Projeto de Apoio Técnico ao Desenvolvimento Acadêmico Administrativo da Inovação no IFNMG" - sob Coordenação da Dra. Eliane Macedo Sobrinho Santos - Início em Março de 2022 (em andamento). 

Larissa Cordeiro Gandra, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Graduanda de Engenharia Agrícola e Ambiental no Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Norte de Minas Gerais. Concluiu estágio obrigatório pelo Sindicato dos Produtores Rurais de Itamarandiba.

Wagner Silva dos Santos, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Engenheiro Agrícola e Ambiental pelo Instituto Federal do Norte de Minas Gerais. Durante a graduação foi bolsista pelo Programa Institucional de bolsa treinamento no Núcleo de Estudos e Pesquisas Rurais e no Núcleo de Produção do IFNMG campus Araçuaí, no período de abril a dezembro de 2022. Foi bolsista de iniciação científica do CNPq de janeiro de 2023 a fevereiro de 2024, onde desenvolveu um trabalho de conclusão de curso com o objetivo de automatizar análises físico-químicas da qualidade do mel, além de outras atividades. Participou também, como voluntário em diversos projetos de ensino, extensão, inovação e principalmente pesquisa, desenvolvidos no IFNMG. Hoje, ainda integra o grupo de pesquisa Vale Bee do IFNMG, projeto que visa o fortalecimento da cadeia produtiva da apicultura e meliponicultuta no Vale do Jequitinhonha. Atualmente é mestrando em Engenharia Agrícola, na área de concentração em Mecanização Agrícola/Agricultura de Precisão, pela Universidade Federal de Viçosa - UFV.

Hércules Otacílio Santos, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Doutorando em Medicina Veterinária Preventiva na UFMG. Mestrado em Biotecnologia na Universidade de São Paulo, Especialização em biotecnologia na Universidade Federal de Lavras, Graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Federal de Viçosa. Médico Veterinário do quadro efetivo do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Norte de Minas-IFNMG. Possui experiência em áreas da Biotecnologia, como reprodução animal, bioprocessos, cultura de células (inclusive utilizando microcarrier), cultivo de bactérias e vírus em bancada e em escala industrial em biorreatores, anticorpos monoclonais, produção e desenvolvimento de vacinas Veterinárias para Aftosa e Raiva, produção e desenvolvimento de vacinas para uso humano, implantação e operação de laboratórios de segurança máxima (Nível 4). Prestou serviços a projetos de produção, controle de qualidade e desenvolvimento de imunobiológicos/biofármacos ao Centro Bioindustrial do INSTITUTO BUTANTAN e a indústrias farmacêuticas veterinárias. Atuou como Professor de Medicina Veterinária Preventiva e de reprodução animal na Faculdade de Medicina Veterinária do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Norte de Minas-IFNMG e nas Faculdades Integradas do Norte de Minas-FUNORTE/SOEBRAS. Atualmente está prestando serviços na área de reprodução animal, no desenvolvimento e produção de Vacinas, Biofármacos e Imunobiológicos, e exercendo atividade docente na área de medicina veterinária preventiva e Biotecnologia. Colaborador de cursos superiores e técnicos ligados a Biotecnologia. É especialista em produção em escala industrial de imunobiológicos. Possui estágio/Treinamento no Centers for Diseases Control and Prevention-CDC. Possui treinamentos em cultivo de células, vírus, bactérias, Bioprocessos, controle de qualidade, filtração industrial, BPF e documentação Industrial. 

Irã Pinheiro Neiva, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri - UFVJM (2004/2008), Mestrado em Produção Vegetal pela UFVJM/UFLA (2009/2011) e Doutorado em Fitotecnia pela Universidade Federal de Lavras - UFLA (2013/2016). É professor do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais/IFNMG - Campus Araçuaí, atuando na área de Agricultura.

Marco Aurélio Noce, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Graduado em Agronomia pela Universidade Federal de Viçosa (1986) e mestre em Fitotecnia pela Universidade Federal de Lavras (2008). Doutorado em Extensão Rural pela Universidade Federal de Viçosa (2017). Atualmente é analista A da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Milho e Sorgo. Experiência em manejo de culturas de grãos, sistema de plantio direto, sistema de integração Lavoura-Pecuária, fertilização orgânica, manejo integrado de plantas daninhas. A área de atuação atual é a transferência de tecnologias (TT) agropecuárias geradas pela Embrapa, às instituições de assistência técnica e extensão rural e produtores rurais em geral. Em tal função é responsável pela elaboração, coordenação e desenvolvimento de projetos de transferência de tecnologia em todo o território nacional, conduzindo e/ou participando de todas as atividades inerentes ao processo de TT.

Eliane Macedo Sobrinho Santos, Instituto Federal do Norte de Minas Gerais

Doutora em Ciências da Saúde pela Unimontes/MG. Mestre em ciências agrárias pela Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG (2008), com área de concentração em Agroecologia. Especialista em gerência de projetos pela Fundação Getúlio Vargas - FGV (2007). Possui graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Federal de Viçosa - UFV (2004). Tem experiência na área de Bioterismo e Medicina Veterinária, com ênfase em imunologia, Medicina Veterinária preventiva e Sanidade Animal, atuando principalmente nos seguintes temas: controle de qualidade de produtos veterinários (Saúde Animal), desenvolvimento de projetos e biotecnologia. Atuou como docente em Química na UNIPAC e realizou atividades de pesquisa, com animais de laboratório, no Instituto Nacional do Câncer (INCA). Atualmente é coordenadora de Pesquisa, Pós-graduação e Inovação do IFNMG - Campus Araçuaí. Atua como professora efetiva do Instituto Federal do Norte de Minas Gerais (IFNMG), atuando nas áreas de Agroecologia e Produção Animal. Realiza projetos nas seguintes áreas: Biologia Molecular, Bioinformática, Medicina Veterinária, Pecuária 4.0.

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Publicado

2023-06-19

Edição

Seção

Experimentação Agrícola

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