Um polissacarídeo atrai os nematóides que infectam as plantações. Cientistas purificaram e identificaram um atrativo para nematóides de galhas de sementes de linhaça que infectam plantações. Seus experimentos revelaram que rhamnogalacturonan-I (RG-I), um componente da parede celular da semente de linhaça, pode atrair nematóides de galha. As ligações entre ramnose e L-galactose são essenciais para a atração.
Por Universidade Kumamoto publicado por Science Daily.
Uma colaboração de pesquisa com base na Universidade de Kumamoto, no Japão, se tornou a primeira a purificar e identificar com sucesso um atrativo para nematóides de galhas (Meloidogyne incognita) infectantes de plantações de sementes de linhaça. Seus experimentos revelaram que rhamnogalacturonan-I (RG-I), um componente da parede celular da semente de linhaça, pode atrair nematóides de galha. As ligações entre ramnose e L-galactose são essenciais para a atração.
Os nematóides parasitas de plantas são uma das muitas pragas agrícolas conhecidas. Eles são parasitas que infectam as raízes das plantas e formam locais de alimentação conhecidos como “nós de raiz” para se reproduzir. Plantas fortemente infestadas não conseguem absorver água e sais inorgânicos de forma eficiente, o que resulta em retardo de crescimento ou até mesmo em morte. Danos agrícolas causados por nematóides têm causado grandes preocupações em todo o mundo. O nível de danos agrícolas associados a nematóides foi estimado em várias centenas de bilhões de dólares americanos por ano em todo o mundo.
As abordagens atuais de tratamento de nematóides, como pesticidas e fumigação do solo, têm sido muito eficazes na redução dos danos às plantações, uma vez que visam matar os nematóides diretamente no solo. No entanto, o custo dos pesticidas e da fumigação do solo tornou-se um grande fardo financeiro para os agricultores. Além disso, os pesticidas e a fumigação podem causar danos significativos à saúde e ao meio ambiente, pois os pesticidas são conhecidos por perturbar o equilíbrio do microbioma do solo. Portanto, o desenvolvimento de abordagens de controle de nematóides ecologicamente corretas seria ideal.
Muitas tentativas foram feitas para identificar atrativos de nematóides liberados por plantas hospedeiras, sem sucesso. Uma das razões parece ser a incapacidade de coletar grandes quantidades de exsudatos radiculares para purificar quantidades suficientes de atrativos para identificação. Além disso, a falta de métodos de cultivo de nematóides em grande escala também limita a capacidade de realizar ensaios de triagem de atrativos.
A colaboração de pesquisa na Universidade de Kumamoto tem trabalhado para identificar atrativos de nematóides como um meio de desenvolver dispositivos de captura de nematóides. Anteriormente, o grupo de pesquisa desenvolveu com sucesso um método para cultivar nematóides em condições de laboratório. Recentemente, eles descobriram que as sementes de linho contêm um novo atrativo de nematóides. As sementes de linho estão prontamente disponíveis e podem ser cultivadas em grandes quantidades, tornando-se uma fonte ideal para purificar o atrativo. Agora, usando uma série de etapas de purificação cromatográfica, os pesquisadores isolaram com sucesso um atrativo de nematóide de exsudatos de semente de linho.
O grupo de pesquisa examinou o atrativo purificado e descobriu que ele consiste em polissacarídeos da parede celular. Verificou-se que sua estrutura se assemelha a ramnogalacturonan-I com resíduos alternados de ramnose e ácido galacturônico como a espinha dorsal, e monômeros de galactose e fucose como cadeias laterais que decoram a espinha dorsal RG.
Investigações posteriores revelaram que as cadeias laterais de L-galactose são críticas para a atração de nematóides. Curiosamente, enquanto a D-galactose é comumente encontrada nas paredes das células vegetais, a L-galactose é comparativamente rara, com as sementes de linho sendo uma fonte excepcionalmente boa. Os pesquisadores acreditam que a preferência única dos nematóides por L-galactose sugere que eles possuem um mecanismo de reconhecimento sofisticado capaz de distinguir pequenas diferenças moleculares das moléculas atrativas. Os pesquisadores confirmaram ainda que o dissacarídeo L-galactose ligado a ramnose sintético é suficiente para atrair nematóides. Esses açúcares provavelmente não são utilizados como fonte de nutrientes para os nematóides, mas estritamente como um atrativo.
“Usando o atrativo de nematóides descoberto em nosso estudo, estamos agora um passo mais perto de desenvolver um dispositivo de captura de nematóides funcional”, disse o professor Shinichiro Sawa, que liderou o estudo. “Uma vez que este atrativo é um produto vegetal natural e não contém agentes nematocidas, ele pode ser capaz de contornar o processo de registro de pesticida. Além disso, acreditamos que o atrativo de nematóide desta pesquisa provavelmente não impactará negativamente o meio ambiente ou a saúde humana, e tem o potencial de contribuir para uma agricultura sustentável e ecologicamente correta. Esperamos que nosso trabalho inspire novas inovações para o setor agrícola. “
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade Kumamoto .
Referência do jornal :
Allen Yi-Lun Tsai, Yuka Iwamoto, Yoichi Tsumuraya, Morihiro Oota, Teruko Konishi, Shinsaku Ito, Toshihisa Kotake, Hayato Ishikawa, Shinichiro Sawa. A quimiotaxia do nematóide do nó da raiz é positivamente regulada por cadeias sidecidrato de l-galactose de rilanidrato de carboidrato . Science Advances , 2021; 7 (27): eabh4182 DOI: 10.1126 / sciadv.abh4182
