Burkholderia contaminans : genômica, antagonismo a fitopatógenos e promoção de crescimento de soja (Glycine max L. Merr.).

Abstract

O gênero Burkholderia, inclui cepas amplamente distribuídas em solo, água e ambientes hospitalares, reconhecidas por sua relevância ambiental, industrial, biotecnológica e clínica. Espécies deste gênero produzem metabólitos secundários e sideróforos com ação fungicida e bactericida. Burkholderia contaminans (Bco) destaca-se pela capacidade de promover o crescimento vegetal, pela atividade antagônica contra fitopatógenos e por atuar na biorremediação. Neste estudo, o isolado Un1430, obtido de folhas de gerânio, foi identificado como B. contaminans (Bco) por meio de sequenciamento total do genoma utilizando a tecnologia Oxford Nanopore PromethION. A identidade nucleotídica média (ANI) superior a 95%, determinada com o programa fastANI, foi o critério utilizado para confirmação de sua classificação no nível de espécie. O isolado UnB1430 foi avaliado in vitro quanto à sua capacidade de antagonismo, antibiose, produção de sideróforos, compostos voláteis e resistência a antibióticos. Houve inibição significativa do crescimento de todos os fungos e bactérias avaliados (total de 23 espécies), com variações na atividade inibitória entre as espécies. O isolado também foi avaliado em condições de casa de vegetação quanto ao seu potencial para o biocontrole da podridão-radicular da soja causada por Rhizoctonia solani, em pré e pós-emergência, assim como pelo seu efeito como promotor de crescimento em plântulas de soja. Os resultados indicaram que UnB1430 reduziu visivelmente a severidade da doença em plântulas de soja, embora sem diferença significativa em relação às plântulas inoculadas apenas com R. solani. Por outro lado, as plântulas inoculadas com Bco nas sementes, em concentração de 108 UFC/mL, apresentaram maior peso seco em comparação com as não tratadas. A análise do genoma para identificar genes relacionados à produção de metabólitos secundários, promoção de crescimento, virulência e resistência a antibióticos, foi realizada utilizando as bases de dados antiSMASH, PLaBase, VFDB e CARD, e mostrou que Bco UnB1430 apresenta clusters de genes biossintéticos (BGCs) com mais de 50% de similaridade com clusters conhecidos, associados à biossíntese de N-aciloxiacil glutamina, pioquelina, ornibactina C4/C6/C8, pirrolnitrina e occidiofungina. Detectou-se a presença de genes relacionados à promoção de crescimento, associados a funções na assimilação de nutrientes, produção de fitohormônios e sideróforos. Já os genes de resistência a antibióticos (ARGs) estão relacionados a mecanismos mediados por bombas de efluxo, pertencentes às famílias de resistência, nodulação e divisão celular (RND) e resistência a múltiplas drogas (SMR). Além disso, o genoma exibiu ausência de sistemas de secreção associados à virulência, bem como de genes essenciais para adesão e motilidade invasiva, o que reforça o perfil não patogênico do isolado. Com base nas sequencias genômicas, foram desenhados três pares de primers e um deles, BurkCF3/R3 mostrouse específico para Bco, frente às demais bactérias testadas. Os resultados deste trabalho corroboram estudos anteriores e destacam o potencial de Bco como antagonista e promotor de crescimento de plantas.