Pulverização foliar com dsRNA alcança raízes e amplia biopesticidas

Pulverizações foliares com RNA dupla fita alcançam raízes, flores e novos tecidos e mantêm atividade contra patógenos. Pesquisa da Universidade de Queensland demonstrou que o dsRNA aplicado nas folhas desloca-se pela planta, chega ao sistema radicular e silencia genes de fungos infectantes. O trabalho também derruba a hipótese de que o dsRNA entra diretamente nas células vegetais.

A equipe liderada por Chris Brosnan, da Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation, aplicou dsRNA nas folhas e detectou o material em tecidos distantes. O dsRNA apareceu na vasculatura, no ápice, em folhas jovens, em flores, em síliquas e nas raízes. A molécula permaneceu íntegra em novos tecidos formados após a aplicação.

Os experimentos mostraram que o dsRNA move-se pelo apoplasto, e não pelo simplasto. O bloqueio de plasmodesmos não impediu o deslocamento. A equipe isolou fluido apoplástico em raízes e folhas jovens e identificou dsRNA móvel nesses compartimentos.

Espécies modelo

O estudo avaliou espécies modelo e culturas como Arabidopsis, canola e tomate. Em todas, a pulverização foliar resultou em detecção de dsRNA em tecidos distantes.

Os pesquisadores testaram a funcionalidade do dsRNA móvel contra fungos de solo. Plantas tratadas com dsRNA direcionado ao gene GFP apresentaram redução de cerca de 50% na expressão do transgene em Fusarium oxysporum e Verticillium dahliae que infectaram as raízes.

Os dados indicam que o dsRNA transferiu da planta para o fungo e ativou a maquinaria de RNAi do patógeno. Plantas mutantes deficientes na produção de siRNAs mantiveram o efeito de silenciamento em Botrytis cinerea. O resultado aponta processamento predominante no fungo após a transferência.

Enriquecimento de siRNAs

A equipe utilizou a técnica TraPR para purificar siRNAs funcionais carregados em complexos AGO. A análise revelou enriquecimento de siRNAs de 21 e 22 nucleotídeos derivados do dsRNA aplicado.

O dsRNA regula genes ou ativa interferência por RNA em pragas e patógenos, incluindo fungos. Quando o organismo-alvo absorve a molécula, genes essenciais sofrem silenciamento. A tecnologia desponta como alternativa às estratégias químicas sintéticas.

Segundo Donald Gardiner, os resultados alteram o entendimento sobre estabilidade, absorção e movimento do dsRNA. Atualmente não há produtos pulverizáveis eficazes para alvos abaixo do solo. A mobilidade até as raízes abre oportunidade para controle de organismos de difícil acesso.

A equipe pretende identificar organismos radiculares altamente suscetíveis ao dsRNA. Um dos alvos potenciais inclui nematoides, que afetam grãos, algodão e hortaliças.

Mais informações em doi.org/10.1093/nar/gkaf1452