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Impactos do UV-B

A radiação UV-B (280 - 320 nm) poderá aumentar em consequência da diminuição da camada de ozônio da estratosfera da Terra. Considerando os impactos ambientais, os efeitos desse aumento sobre as plantas parece ser uma função das respostas fotomorfogenéticas, enquanto os efeitos sobre fitopatógenos podem induir ambas respostas fotomorfogenéticas e dano.

Reduções da área foliar de plantas, em alguns casos, e acumulação de biomassa têm sido detectadas em várias espécies em resposta aos níveis elevados da UV-B solar. Reduções no crescimento podem resultar de danos fotoquímicos diretos à macromoléculas, como proteínas e ácidos nucléicos, ou como uma consequência indireta da maior produçãode espécies de oxigênio reativo em plantas expostas à radiação UV-B. Os efeitos do aumento da UV-B sobre interações planta-patógeno têm sido estudados em poucos patossistemas e estes experimentos têm se utilizado de técnicas diversas.

O aumento da UV-B após a inoculação tende a reduzir a incidência de doenças, talvez devido ao dano direto ao patógeno, embora as respostas tenham variado entre e dentro de espécies do patógeno. Nesse sentido, há consideráveis relatos sobre os efeitos da luz UV sobre a germinação de esporos fúngicos, crescimento de hifas e esporulação. No entanto, há poucos trabalhos na literatura, reportando os efeitos da radiação UV-B sobre a ocorrência e severidade de doenças em plantas. Do mesmo modo, são raras as pesquisas sobre esses efeitos sobre a microbiota benéfica, principalmente sobre agentes de biocontrole, microrganismos simbiontes e microbiota não-cultivável.

Face a estas questões, o PC-UVB realizou experimentos de campo e em condições controladas, onde foi simulada a diminuição da camada de ozônio em, aproximadamente, 30% utilizando-se lâmpadas especiais que emitem radiação UV-B e UV-A.


Objetivo geral

- Avaliar os impactos da radiação ultravioleta B (UV-B) na microbiota associada às plantas e respostas fisiológicas das plantas ao aumento dessa radiação.


Objetivos específicos

- Avaliar os impactos do aumento da radiação UV-B nas respostas fisiológicas de plantas de soja envolvendo resistência induzida e alterações nas atividades enzimáticas;

- Avaliar a reação de resistência/suscetibilidade de variedades de soja à radiação UV-B e os possíveis mecanismos de reparo do DNA;

- Avaliar os efeitos da UV-B na fixação biológica de N2;

- Avaliar os efeitos da UV-B em microrganismos cultiváveis e não-cultiváveis de soja e café, por técnicas moleculares;

- Avaliar os efeitos da UV-B na comunidade de leveduras da filosfera;

- Avaliar os efeitos da UV-B sobre agentes de controle biológico (Metarhizium,Beauveria, Bacillusthuringiensis, Clonostachys e Trichoderma);

- Avaliar os efeitos da UV-B na ferrugem do cafeeiro e doenças bacterianas da soja.

 

A ação inovadora da equipe foi o desenvolvimento do sistema automatizado para simulação do aumento da radiação UV-B e adaptação de uma estrutura para condução de experimentos em campo. Estudo foram realizados para interação entre os parâmetros temperatura, concentração de CO2 e radiação UV-B, e o papel do filoplano, sobre o patógeno e a sobrevivência e eficiência do agente de biocontrole envolvendo as culturas do morango e café.

Para soja, quando plantas foram expostas ao aumento da radiação UV-B não apresentaram variação na composição da comunidade microbiana epifítica, mas as bactérias e leveduras desenvolveram capacidade de proteção através da produção de substâncias coloridas. Nas primeiras fases do ciclo de desenvolvimento, as plantas apresentaram acúmulos de isoflavona, principal substância envolvida na comunicação planta-microrganismo da rizosfera, e o tamanho dos nódulos foram maiores nas plantas expostas à simulação de aumento da radiação UV-B, demonstrando que não houve impacto negativo no processo envolvido na fixação de nitrogênio.

Os benefícios imediatos dos resultados são aqueles relacionados, principalmente, ao estudo da eficiência no uso dos agentes de biocontrole frente ao aumento da radiação biologicamente ativa, a UV-B. Um desses estudos, inédito no Brasil, gerou conhecimento sobre, por exemplo, o aumento da radiação UV-B e o estabelecimento e sobrevivência de Clonostachysrosea e a capacidade de antagonismo a Botrytiscinerea, agente causal da podridão no morangueiro. Baseado nesse resultado, há condições de indicar o melhor horário e condições climáticas necessárias para aplicação desse agente de biocontrole para aumentar a eficiência no campo. E os benefícios potenciais são os conhecimentos relacionados ao uso de filmes plásticos de diferentes especificações no cultivo protegido, associados ao controle de pragas e doenças.

 

Pesquisas futuras

- Estudar o efeito da radiação UV-B sobre a produção de enzimas relacionadas com a indução de resistência das plantas;

- Estudar a aplicabilidade da radiação UV-B diretamente no controle de doenças em cultivo protegido ou em pós-colheita;

- Avaliar o efeito da radiação UV-B sobre os agentes de biocontrole disponíveis no mercado, bem como indicar metodologias para avaliar a sensibilidade dos bioagentes à radiação UV-B;

- Estudar o efeito da integração de fatores do clima, por exemplo UV-B e temperatura ou UV-B e disponibilidade hídrica, na resistência das plantas a pragas e patógenos.