A busca por alternativas biológicas que reduzam o uso de fertilizantes nitrogenados tem sido uma das prioridades do governo brasileiro. Daí a importância do desenvolvimento de inoculantes que propiciem o processo de fixação biológica de nitrogênio (FBN). No caso da cana-de-açúcar, o inoculante desenvolvido para a variedade SP701143 culminou na seleção de consórcio de cinco bactérias diazotróficas endofíticas. Respostas similares foram observadas em outras variedades de cana-de-açúcar, como na RB867515, mas não para todas as variedades inoculadas e cultivadas em diferentes locais, o que indica uma forte interação entre genótipo, solo e ambiente.

Diferentemente do que ocorre em outras culturas, a inoculação da cana-de-açúcar pode se dar por meio de plantas micropropagadas, da imersão dos colmos em suspensão de bactérias na cana planta ou, ainda, da pulverização na cana soca. No caso de toletes, as bactérias inoculadas precisam competir com a microflora natural presente e, portanto, o sucesso da inoculação depende da capacidade das estirpes em colonizar nichos específicos da planta, como, por exemplo, os espaços intercelulares de tecidos vegetais (apoplasto), onde se estabelecem sem causar sintomas aparentes de doenças. Esse habitat representa um canal de comunicação extremamente dinâmico entre os compartimentos das plantas e atua como um meio de transdução de sinais do ambiente para o simplasto, desempenhando papel importante no transporte de água e nutrientes, sinais intercelulares e interação planta-bactéria. Análises microscópicas têm mostrado a presença de diversas espécies de bactérias diazotróficas endofíticas no líquido do apoplasto de cana-de-açúcar, inclusive das estirpes do inoculante.

Todas essas informações reforçam a hipótese de que o apoplasto é um dos nichos apropriados para o estabelecimento de atividade metabólica da bactéria, incluindo a FBN e a produção de substâncias promotoras de crescimento vegetal. Este projeto teve por intuito observar o papel do líquido do apoplasto na atividade metabólica e expressão gênica das estirpes de bactérias do inoculante de cana-de-açúcar. Assim, usou-se o líquido do apoplasto da variedade RB867515 para definir um modelo de expressão gênica e produção de metabólitos das cinco bactérias, cultivadas individualmente ou em mistura no laboratório. A análise conjunta dos dados obtidos pela abordagem “ômica” (transcriptômica, proteômica e metabolômica) foi essencial para analisar o comportamento dos genes e a resposta ao inoculante.