Projetos linha 1

Biotecnologia: Bioprospecção de metabólitos secundários de microrganismos

A busca por compostos com atividade antimicrobiana é constantemente necessária, visto que para a manutenção da sobrevivência é natural a evolução dos microrganismos, os quais desenvolvem mecanismos de resistência contra compostos antimicrobianos, limitando as opções de controle químico de patógenos. Os microrganismos apresentam capacidade de controlar fitopatógenos atuando por indução de resistência do hospedeiro, pela antibiose de metabólitos, pela competição por subsistência e por micoparasitismo. Dentre esses mecanismos de controle, a produção de compostos bioativos é uma via atrativa aos pesquisadores pelo potencial de aplicação biotecnológica que seus resultados podem gerar. A bioprospecção de metabólitos secundários produzidos por microrganismos realizada no meio acadêmico encurta e reduz riscos para as indústrias no processo de desenvolvimento e produção de novas estratégias de controle de doenças. Ao explorar a atividade biológica de microrganismos e de seus extratos podemos identificar possíveis alternativas de princípios ativos para o desenvolvimento de formulações com capacidade de controle de agentes patogênicos ou de adjuvantes que possam ser aplicados em conjunto com outras opções de manejo de doenças potencializando seu efeito. A conduta metodológica utilizada nas nossas pesquisas envolve ensaios químicos bioguiados, ou seja, os compostos químicos são gradativamente separados do extrato de origem conforme o respaldo dos ensaios de atividade, tendo como direcionamento a atividade antimicrobiana.

 

Biotecnologia: Biotecnologia em cereais de inverno associados a estresses bióticos e Abióticos

Fatores ambientais e biológicos, têm afetado com frequência, a produtividade e a qualidade do produto final de cereais de inverno, como o trigo, cevada, aveia, centeio, triticale e espécies afins. Dentre os diversos problemas associados às doenças fúngicas e estresses abióticos, a pesquisa científica está como prioritária para solucionar ou elucidar questões ainda não totalmente resolvidas. Para isso, diferentes abordagens biotecnológicas são necessárias quando se trabalha com os cereais de inverno, uma vez que praticamente todos são poliploides e apresentam constituição genômica complexa. Neste contexto, os estudos relacionados no projeto visam avançar no entendimento dos mecanismos genéticos associados aos estresses, por meio de estratégias histoquímicas, citogenéticas, de biologia molecular e marcadores de DNA. O projeto contribuirá com novos resultados na identificação dos mecanismos e rotas bioquímicas básicas envolvidas durante o processo de infecção dos fungos patogênicos, além da relação com os principais compostos histoquímicos e estruturas celulares associados aos genes expressos na interação patógeno-hospedeiro e estresse abiótico-planta.

 

Solos: Fertilidade e Adubação

Diagnóstico das condições nutricionais, incluindo amostragem de solo e de plantas, interação entre nutrientes e métodos de análises químicas (solo, planta, fertilizantes e corretivos). Efeito de doses, formas, local, fontes e épocas de aplicação de fertilizantes e corretivos minerais ou orgânicos ou organominerais na eficiência da adubação e na preservação ambiental. Ênfase em fertilizantes de eficiência aumentada, dejetos animais e outros resíduos, plantio direto e contaminação ambiental.

 

Interações Solo, Planta E Atmosfera E O Manejo De Sistemas De Produção Irrigados E De Sequeiro

A ocorrência de estiagens e de déficit hídrico é um problema recorrente e que ocasiona grandes prejuízos ao setor agropecuário. O manejo adequado dos sistemas de produção é fundamental para torná-los mais produtivos e resilientes. Também devem ser tratados com prioridade iniciativas para aumentar o armazenamento de água e implementar sistemas de irrigação, superando os entraves existentes. Todavia, a irrigação ainda é realizada de forma empírica em grande parte das propriedades rurais em que há irrigação, sendo que a definição correta do momento e da quantidade de água a ser aplicada é fundamental para aumentar a eficiência do uso da água e dos recursos e minimizar os impactos ambientais. O projeto visa avaliar o efeito de práticas de manejo relacionadas ao uso de corretivos do solo, rotação de culturas, plantas de cobertura e manejo mecânico do solo sobre a dinâmica da água no sistema solo-planta-atmosfera, microclima do dossel de plantas, qualidade física do solo, assim como no crescimento, desenvolvimento e produtividade de culturas em áreas irrigadas e de sequeiro. Abrange subprojetos relacionados à coleta e transmissão de dados de solo e da atmosfera de maneira eficiente, com baixo custo e baixo consumo de energia, de forma que contribuam para a melhoria do manejo da irrigação. Responsável: Prof. Mateus Possebon Bortoluzzi.

 

Paisagismo e horticultura: Paisagismo, agroecologia, horticultura ornamental e medicinal

Projetos “Ensaios de manejo sustentável na produção hortícola (ornamentais, medicinais e alimentícias não convencionais) utilizando técnicas da produção orgânica, agroecológicas (microrganismos eficientes, agrohomeopatia) e da permacultura (Hugelkultur).”

 

Solos: Constituintes de Rochas, Solos e Sedimentos e Propriedades Físico-químicas Associadas

Acreditava-se que a fração mineral do solo era invariável e as modificações se davam em escala geológicas (séculos e eras). Com o presente projeto de pesquisa, estamos gerando conhecimento para o estado da arte em que a mineralogia dos solos subtropicais são alterados pelo uso e manejo do solo com consequências para a agricultura e meio ambiente. Assim, trata aqui a hipótese de possíveis alterações na mineralogia decorrente do cultivo de espécies exóticas cultivadas em longo prazo nos solos. Também o estudo de nano-partículas minerais serve para avanços nas áreas de uso de rejeitos da indústria mineira em agricultura e estudos de sedimentos produzidos de áreas agrícolas. Responsável: Prof. Edson Bortoluzzi.

 

Produção e aplicação de bioinsumos como bioestimulantes, biofertilizantes e no biocontrole

A utilização bioinsumos na produção agrícola surge como uma alternativa ao sistema produtivo convencional, diminuindo o uso de produtos químicos e, consequentemente, a poluição ambiental. Avanços consideráveis no uso de microrganismos para fins agrícolas têm sido relatados nos últimos anos. Por outro lado, há uma demanda pelo desenvolvimento de produtos comerciais, que considerem aspectos relacionados à aplicação real desses organismos no solo, tais como influência da umidade, calor, exposição à radiação UV, composição do solo, etc. Fungos, bactérias e microalgas têm sido relatados na literatura em função da possibilidade de interação com a rizosfera e planta. Esses microrganismos podem ser aplicados no solo inativados, para servirem como fontes de nitrogênio e fósforo ou ainda fonte de biocompostos ativos que hajam como fitormônios ou sideróforos no desenvolvimento das plantas. Ainda, podem ser aplicados na forma de inóculos vivos, havendo informações na literatura de seu uso na disponibilização de nutrientes e no biocontrole, em função das interações que realizem com a planta, quando aplicados em solo, no tratamento de sementes ou ainda como aplicação aérea. Esse projeto visa a produção dos bioinsumos e realização de testes agronômicos em diversas culturas para identificação de potencialidades e aplicações. Subprojetos dentro desse projeto incluem a produção de biomassa algal para essa finalidade e também a produção de inoculantes para aplicação on-farm. Esses projetos contam com apoio de estruturas laboratoriais que incluem equipamentos para produção e análise desses bioinsumos, vinculadas ao Laboratório de Bioquímica e Bioprocessos e ao Parque Científico e Tecnológico da UPF.

Responsáveis: Profa. Dra. Luciane Maria Colla e Prof. Dr. Jeferson Steffanello Piccin