"Xanthomonas phaseoli pv. manihotis: diversidade genética, avaliação de genótipos quanto à resistência e desenvolvimento de novos protocolos de detecção".
Imagem hiperespectral, LAMP, Machine learning, Screening
A mandiocultura é uma atividade de grande importância econômica e social, sendo amplamente adotada devido à robustez e capacidade das plantas de mandioca em suportar o estresse hídrico. No entanto, ela está sujeita a diversas variáveis que podem limitar o seu potencial produtivo, com destaque para a mancha bacteriana causada pela Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm). Esta doença é considerada uma séria ameaça à produção em áreas produtoras de mandioca do país, haja vista o fato de ser uma das doenças mais importantes que acometem a cultura, figurando entre dez das principais bacterioses no mundo no que tange aos aspectos científicos e econômicos. Nesta perspectiva, objetiva-se obter informações substanciais a respeito do patossistema da mancha bacteriana em mandioca, causada por X. phaseoli pv. manihotis através do estudo da diversidade genética, do desenvolvimento de novos protocolos de detecção sensíveis via amplificação isotérmica LAMP e por imagens hiperespectrais com deep learning, além de avaliar a resistência à X. phaseoli pv. manihotis de genótipos de mandioca pertencentes ao banco de germoplasma de mandioca da UnB. Para tanto, serão utilizados isolados da coleção do Laboratório de Bacteriologia Vegetal obtidos de diferentes regiões do país e do exterior. Será realizada a recuperação das bactérias preservadas e a confirmação das suas respectivas etiologias em nível de gênero. Além disso, será feita a coleta de novos isolados em diferentes regiões produtoras de mandioca do país. Todos os isolados terão seus DNAs extraídos e quantificados. Será feio um BOX-PCR para verificar as diferenças genéticas entre as populações de Xpm, e com os dados obtidos, será feito o agrupamento dos isolados em haplótipos. Ademais, a partir da análise comparativa de genomas de Xpm e outras bactérias do gênero Xanthomonas serão desenhados conjuntos de primers para o desenvolvimento de um protocolo de detecção com base na amplificação isotérmica LAMP. Com o uso de imagens hiperespectrais de plantas doentes e sadias serão feitos os cálculos dos índices de vegetação, além do treinamento do algoritmo de deep learning com redes neurais convolucionais de acordo com o modelo binário de classificação Alex-Net. Serão utilizados genótipos de mandioca pertencentes ao banco de germoplasma de mandioca da Universidade de Brasília e da EMBRAPA para analisar o desempenho quanto à resistência a Xpm através da inoculação do isolado mais virulento, seguido de avaliações periódicas da severidade e do índice da doença. As plantas serão propagadas e cultivadas em ambiente protegido pertencente à área experimental da UnB. Espera-se recuperar e avaliar os isolados de X. phaseoli pv. manihotis presentes na coleção de bactérias fitopatogênicas da UnB; adquirir informações de populações de X. phaseoli pv. manihotis em escala regional e nacional por meio de marcadores microssatélites específicos; obter um conjunto de primers para detecção de Xpm via amplificação isotérmica LAMP em plantas de mandioca; entender as respostas hiperespectrais da interação desse patógeno com a respectivas hospedeira de modo a desenvolver um protocolo de diagnose para plantas com o uso de deep learning com redes neurais convolucionais; adquirir informações a respeito do grau de resistência de quimeras periclinais e genótipos de mandioca em relação à Xpm.