Estudo da mobilidade simbiótica e transferência horizontal de genes em rizóbios de soja

A soja (Glycine max) é uma das principais culturas agrícolas no Brasil, em grande parte devido a uma estratégia de inoculação bem organizada, com uma variedade de cepas inoculantes altamente eficientes. Quatro cepas de Bradyrhizobium sp. (SEMIA 587, 5019, 5079 e 5080) são usadas como inoculantes e são recomendadas para o cultivo da soja brasileira desde 1992. Em contraste, a produção de soja na Austrália é relativamente pequena em comparação com outros países produtores. No entanto, a produção aumentou nos últimos anos devido à crescente demanda por produtos de soja para consumo alimentar e biocombustíveis. A produção australiana de soja está concentrada nos estados de Queensland e New South Wales. A Austrália usa cepas de Bradyrhizobium japonicum (CB1809) como inoculante comercial para soja desde 1960. Os rizóbios nativos em ambos os países parecem incapazes de nodular a soja, porém no Brasil existem agora vários relatos de rizóbios geneticamente distintos para cepas de inoculantes sendo isolados da soja inoculada. Como eles evoluíram e com que eficiência eles consertam o N2 é atualmente desconhecido. Na Austrália, não há investigações genéticas recentes sobre a diversidade de rizóbios noduladores da soja em áreas de cultivo dessa leguminosa de grãos. Portanto, este estudo tem como objetivo avaliar a diversidade genética e a eficiência de rizóbios noduladores de soja amostrados de soja cultivada no Brasil e na Austrália. Várias cepas isoladas do Brasil, bem como cepas capturadas e/ou isoladas de áreas de cultivo de soja na Austrália serão primeiro autenticadas e depois genotipadas. Os isolados serão agrupados com base em seu padrão de impressão digital RAPD e novos isolados que diferem fenotipicamente e genotipicamente da cepa inoculante serão escolhidos para sequenciamento de todo o genoma usando a plataforma Illumina. Os genomas das novas linhagens sequenciadas serão descritos para identificar a origem dos genes da simbiose, através da comparação de linhagens bem caracterizadas de Bradyrhizobium e a sequência genômica recém-concluída do genoma do inoculante de soja CB1809, bem como USDA110 (Kaneko, 2002) e USDA122 (Sugawara, 2017), com o fundo cromossômico caracterizado usando um script personalizado desenvolvido por Colombi et al. (2021). A investigação de genes simbióticos será conduzida extraindo genes simbióticos e gerando dados para posterior análise genômica. A análise genômica será complementada com uma avaliação em estufa da eficácia da fixação simbiótica de N2 das novas cepas. A partir desses dados, será determinado o impacto da transferência simbiótica horizontal de genes na eficiência da fixação de N2.