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Diagnóstico de vírus em culturas de propagação vegetativa - exemplos da bananeira e batata-doce, através de técnicas moleculares

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Equipa de investigação
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Bananeira

O projeto Safe-PGR (Towards Safer Plant Genetic Resources through improved viral diagnostics) foi desenvolvido por um consórcio, constituído pelo INRA ASTRO Guadeloupe, CIRAD AGAP Guadeloupe, CIRAD BGPI Montpellier & Guadeloupe, CIRAD Réunion, INRA Bordeaux, CBA Universidade dos Açores e Banco de Germoplasma ISOPlexis, Universidade da Madeira, criado no âmbito da rede NETBIOME, sendo o projeto na RAM financiado pela Secretaria Regional do Ambiente e Recursos Naturais, atual Secretaria Regional de Agricultura e Pescas.

A equipa de investigação do consórcio é constituída por virologistas, bioinformáticos e especialistas em recursos genéticos para a agricultura e alimentação e tem por objetivo estudar a diversidade de vírus que afetam as culturas de propagação vegetativa, por exemplo, a bananeira ou a batata-doce, e desenvolver técnicas moleculares que permitam o seu diagnóstico rápido, a fim de permitir o controlo e troca segura de germoplasma (material de propagação).

As principais espécies agrícolas de propagação vegetativa preservadas nos Centros de Recursos Biológicos (BRC's) ou bancos de germoplasma dos Açores, Guadalupe, Madeira e Reunião, nomeadamente a banana, cana-de-açúcar, falso inhame (discorias), batata-doce, alho e baunilha, foram definidas como as espécies alvo do projeto Safe-PGR. Estas espécies não beneficiam da eliminação de vírus, que ocorre com a formação da semente, o que faz com que muitas destas culturas sejam afetadas por um elevado número de viroses, com impacto no desenvolvimento e na produtividade das plantas.

As técnicas tradicionais utilizadas na deteção e identificação dos vírus são a imunodetecção e os testes de Elisa que, em conjunto com os métodos de saneamento, permitem eliminar as plantas infetadas ou obter plantas livres de vírus.

A obtenção de plantas livres de vírus é fundamental para a troca em segurança de material genético entre diferentes regiões e para manter a produtividade das culturas. No entanto, o sucesso destes procedimentos depende da existência de testes de diagnóstico polivalentes que permitam, de forma confiável e sensível, detetar os vírus mais relevantes. As ferramentas tradicionais de deteção de vírus apresentam limitações quanto à sua sensibilidade e só detetam um número limitado de espécies virais.

O projeto de Safe-PGR foi, então, elaborado para contribuir para a resolução destes problemas e para aumentar o nosso conhecimento sobre os vírus que afetam estas culturas. Para alcançar os objectivos sectoriais do projeto, o consórcio recorreu a técnicas moleculares e ao desenvolvimento de novos protocolos de rastreio, com a comparação dos resultados obtidos em relação ao diagnóstico tradicional de vírus. O projeto recorreu também à utilização de técnicas avançadas de sequenciação (metagenómica) e análise de dados (bioinformática) para avaliar e aumentar a sensibilidade das técnicas de rastreio e identificar vírus ainda desconhecidos. Um esquema de validação de análises e resultados laboratoriais entre os parceiros foi também criado e testado.

Para além do desenvolvimento de novos protocolos de diagnóstico dos vírus, que ficaram disponíveis e são utilizados pelos membros do consórcio, os resultados mais visíveis do projeto são a avaliação das coleções de germoplasma, com a identificação do material contaminado, a indexação de vírus nas culturas alvo e a identificação de "novas" viroses para as culturas ou presentes nas Regiões participantes.

 
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Batata-doce
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Batata-doce

O BG ISOPlexis participou no Safe-PGR, na qualidade de banco de germoplasma detentor de coleções de germoplasma de espécies de propagação vegetativa, cuja avaliação sanitária é um requisito fundamental para a troca segura de germoplasma. Simultaneamente, esta participação permitiu adquirir competências técnicas e científicas que são importantes para o trabalho assegurado por esta unidade de investigação.

No âmbito do projeto, o banco procedeu ao rastreio e indexação de vírus de sete géneros na coleção de batata-doce e banana, tendo contando com a colaboração do Centro de Bananicultura, no que respeita à última cultura.

A triagem e a indexação de vírus para batata-doce foram realizadas em relação aos vírus dos géneros Begomovirus, Carlavirus, Potyvirus e Crinivirus e, para a banana, em relação aos vírus dos géneros Badnavirus, Potyvirus e Tobamovirus. A equipa do projeto participou também nos esforços relacionados com a identificação de vírus, validação de análises e resultados entre laboratórios e desenvolvimento de protocolos.

Entre os dias 13 e 17 de abril realizou-se em Guadalupe a reunião final do projeto Safe-PGR, tendo sido apurados alguns dos resultados finais e discutidas as perspetivas futuras para o desenvolvimento do trabalho do consórcio.

Alguns dos resultados e indicadores atingidos são em seguida referidos de forma sucinta:

  • O consórcio avaliou cinco técnicas distintas de deteção e diagnóstico de vírus, tendo desenvolvido 22 protocolos ou testes de diagnóstico para deteção de vírus de 16 géneros diferentes e identificados 21 novos vírus para a ciência.
  • Por sua vez, o BG ISOPlexis procedeu à obtenção de 300 índices víricos na avaliação de amostras de germoplasma de ambas as culturas, sendo 192 para a batata-doce e 108 para a bananeira.
  • Os resultados demonstram que o germoplasma de batata-doce é mais afetado pela presença de vírus do que a bananeira. Os seguintes resultados foram obtidos na indexação da coleção de batata-doce:
    • Potyvirus, com a prevalência de 14,1% de infeções;
    • Carlavirus, com a prevalência de 3,1% de infeções;
    • Begomovirus, com a prevalência de 75% de infeções.
  • Nove vírus foram detetados e identificados, dos quais pelo menos sete terão sido pela 1.ª vez referidos para a Região e existindo grande probabilidade para a descoberta de dois novos vírus para a ciência.

Em resultado da execução do projecto SafePGR, o BG ISOPlexis constituiu uma coleção de padrões positivos e negativos, que permite realizar o rastreio e diagnóstico de vírus em amostras de batata-doce e bananeira, utilizando técnicas de rastreio molecular. Assim, para além dos resultados e indicadores de realização do projeto, que foram na sua globalidade atingidos e inclusive ultrapassados, o Safe-PGR permitiu ao BG ISOPlexis obter capacidades e competências na área do rastreio e diagnóstico de viroses em culturas de grande importância económica, obtendo treino especializado para o seu pessoal técnico.


Emanuel M. da Silva
Miguel Â. A. Pinheiro de Carvalho
BG ISOPlexis/Germobanco
Universidade da Madeira

 

 

 

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