Estamos em contagem decrescente para a Feira Nacional de Agricultura (FNA), uma das maiores feiras agrícolas do país!
É já de 7 a 15 de junho que o InPP vai estar na 61ª edição da Feira Nacional de Agricultura, que se realiza no CNEMA – Centro Nacional de Exposições, em Santarém.
O tema da edição deste ano é “Biosoluções”e pretende destacar a importância das soluções e tecnologias inovadoras no setor agroalimentar e na promoção de práticas mais sustentáveis e eficientes.
A FNA reúne agricultores, empresários e especialistas dos setores agroalimentar, pecuário e agrícola e é um excelente espaço para aumentar a nossa rede de contactos, trocar conhecimentos e apresentar as mais recentes tendências e soluções agrícolas que a nossa equipa tem desenvolvido.
Vai poder encontrar-nos no stand nº.18, à entrada do Espaço dos claustros, dedicado à Agenda InsectERA, entre as 10h e as 20h.
O InnovPlantProtect (InPP) participou na Feira Nacional de Olivicultura (FNO 25) em Campo Maior, de 23 a 25 de maio, apresentando as suas mais recentes inovações biológicas e digitais para a proteção de culturas, incluindo projetos focados em biopesticidas para doenças do olival e deteção precoce de fungos causadores da gafa, e monitorização de insetos vetores da bactéria Xylella fastidiosa, que ataca o olival. O CoLAB de Elvas esteve presente com stand próprio para demonstrar as suas valências e o impacto da sua investigação na sustentabilidade agrícola, convidando produtores, técnicos e investigadores a conhecer as suas soluções inovadoras de base biológica e digital e a participar ativamente na discussão dos desafios do setor.
O laboratório colaborativo (CoLAB) recebeu os visitantes no stand n.º 14, localizado na área temática no Jardim Municipal de Campo Maior, para dar a conhecer a sua atividade, os projetos em curso que estão a desenvolver soluções para as principais doenças do olival, as patentes já submetidas, as apps para gestão agrícola e os produtos e serviços de base biológica e digital que têm para oferecer ao setor agrícola e ao mercado. Ao longo dos três dias da feira, alguns dos investigadores do InPP estiveram no stand para demonstrar aos visitantes as várias valências do CoLAB de Elvas, que tem desenvolvido inovação que espera contribuir para a sustentabilidade dos sistemas agrícolas.
O InPP deu a conhecer o projeto ValorCannBio, que está a transformar a biomassa que não é aproveitada na indústria da produção de canábis com fins medicinais para desenvolver biopesticidas eficazes e sustentáveis contra a gafa e a tuberculose, responsáveis por dizimar colheitas inteiras, levando a perdas económicas severas e comprometendo a qualidade dos alimentos. O impacto deste projeto será sentido no concelho de Elvas, onde o projeto se está a desenvolver, mas é expectável que este se alargue a toda a região de produção do olival de Trás-os-Montes ao Algarve, onde estão a aumentar as quebras de produção devido a estas doenças. O projeto AlViGen foi também um dos protagonistas e está a usar tecnologia de ponta para detetar e identificar as estirpes dos fungos causadores da gafa, muito antes de os sintomas se tornarem visíveis. A equipa do projeto tem utilizado armadilhas para recolher esporos que circulam no ar que permitem monitorizar a presença dos fungos, o que pode dar uma vantagem importante aos agricultores na prevenção de infeções e na proteção das suas culturas, reduzindo perdas de produção.
O projeto SNM_XylellaVt, liderado pela DRAPCENTRO e no qual o InPP participa ativamente, esteve também em destaque na FNO. O SNM_XylellaVt está a monitorizar os insetos vetores da bactéria Xyllela fastidiosa, em particular a cigarrinha das espumas, inseto responsável por transmitir a bactéria, que ataca várias culturas agrícolas e florestais, nomeadamente o olival. A equipa do projeto está a desenvolver novas ferramentas, como os modelos de previsão de risco que, na presença da bactéria, seja nas plantas ou nos insetos vetores, permitam ao Serviço Nacional de Avisos Agrícolas (SNAA) alertar, em tempo real, sobre os níveis económicos de ataque (NEA) para estes insetos, permitindo, assim prevenir a infeção das principais culturas. No âmbito deste projeto, a equipa desenvolveu ainda uma plataforma online na qual é possível os cidadãos reportarem o avistamento de espumas, que constituem sinais da presença dos insetos vetores da X. fastidiosa, ajudando assim a mapear a sua distribuição temporal e espacial e a planear medidas de combate a esta bactéria.
A FNO, organizada em conjunto pela Câmara Municipal de Campo Maior e pelo Centro de Estudos e Promoção do Azeite do Alentejo (CEPAAL), é um evento que pretende valorizar a olivicultura nacional, e em particular o azeite português, dinamizando a economia local e reunindo profissionais do setor – produtores, técnicos, ou investigadores – de todo o país para discutir desafios e tendências do setor Olivícola e Oleícola português.
Each year, crop diseases cause devastating losses in agricultural production, threatening food security and the livelihoods of millions of farmers. In the heart of Alentejo, an innovative project is harnessing the power of genomics to help combat these invisible threats. The AlViGen Project, with the participation of InnovPlantProtect researchers Rute Rego and João Bilro, is paving the way for a new era of crop surveillance and protection.
The Problem and the Solution
“Yellow rust in wheat and olive quick decline syndrome are real scourges for farmers,” explains Rute Rego, a researcher at AlViGen. “These diseases can decimate entire harvests, leading to severe economic losses and compromising food quality.”
But AlViGen is not limited to observing the problem. The team is using cutting-edge technology to detect and identify the strains of fungi that cause these diseases, long before the symptoms become visible.
“We use traps to collect spores circulating in the air,” Rute continues. “These traps allow us to monitor the presence of fungi in real-time, which gives us an important advantage in preventing infections.”
But the magic happens in the laboratory, where the team extracts the DNA from the spores and performs advanced genomic analyses, using powerful DNA sequencing technology based on the metabarcoding method, carried out with cutting-edge technology like the portable Nanopore sequencer.
Rute Rego, a researcher at InnovPlantProtect, analyzes samples of the fungus causing olive quick decline syndrome as part of the AlViGen project.
Unraveling the Genetic Code of Fungi
To better explain what metabarcoding is and its advantage in detecting the presence of species or strains of fungi that cause diseases in crops, the researcher gives the example of a bag full of different types of grains – rice, beans, corn – being analyzed by the reader. “Metabarcoding is like placing a unique label (a ‘barcode’) on each type of grain. Then, you can mix all the grains in a single sample, and by reading the labels, you can identify the quantity of each type of grain present.'”
In the case of AlViGen, this technique allows for the analysis of multiple fungal species simultaneously (in multiple samples), each with its own genetic ‘barcode,’ and to ‘identify exactly which fungi are present, even in small quantities,'” the researcher explains.
And what is the practical impact of this method for monitoring and predicting disease? The AlViGen project researcher can identify, with high precision, the moment when the pathogenic agent begins to appear in the field, which makes it possible to alert farmers in real-time about the risk of disease. Producers can adopt preventative measures and apply the necessary products to avoid infection, contributing to a rapid and effective response in disease prevention.
The Timeline of Fungal Evolution
AlViGen’s research is not limited to identifying the microorganisms harmful to crops; it also seeks to understand their evolution and diversity. João Bilro, another researcher on the project, is dedicated to studying the phylogeny of the Colletotrichum fungus, a microorganism responsible for causing olive anthracnose or blight, a disease that affects olive groves in Portugal. This disease mainly affects the olives, which compromises the quality of the olive oil.
“Phylogeny is crucial for understanding how the different strains of Colletotrichum are related and how they have evolved over time,” João explains. “Just as a family tree traces the history of a family, showing how members are related to each other, phylogenetic trees reveal the evolutionary relationships between the different strains of this fungus. Each branch of the tree represents an evolutionary lineage, and the nodes indicate common ancestors. By comparing the DNA sequences of these strains, we can reconstruct their evolutionary history, identifying which are genetically closer or more distant, and thus infer characteristics such as virulence or resistance to fungicides,” he reveals.
This knowledge allows researchers to identify patterns of dissemination and adaptation of the fungus, which is fundamental for developing more effective strategies to contain and/or reduce the damage this fungus causes to Portuguese olive groves.
“Um dos desafios da nossa investigação é a grande diversidade genética do Colletotrichum,” admite João. “No entanto, ao desvendar os seus segredos evolutivos, estamos a abrir caminho para o desenvolvimento de métodos de deteção e controlo mais precisos e direcionados.”
Left photo: João Bilro, a bioinformatician at InnovPlantProtect, studying the phylogeny of the Colletotrichum fungus within the scope of the AlViGen project; Right photo: Rute Rego and João Bilro discuss ideas about the AlViGen project.
The Future of Agriculture Starts Here
The AlViGen Project aims to have a significant impact on the agricultural landscape, especially in Alentejo, a region with a strong agricultural tradition. By providing farmers with early detection tools and precise information about the microorganisms that cause crop diseases, the project intends to aid in decision-making, allowing farmers to protect their crops and reduce production losses.
“Our ultimate goal is to empower farmers with the knowledge and tools they need to protect their crops sustainably,” states Rute. “We believe that genomic surveillance is a key tool for the future of crop protection.”
João Bilro agrees and adds, “Continuous research is fundamental to keep up with the evolution of harmful microorganisms and to develop new, consistently effective control strategies. In the future, we hope to expand the scope of AlViGen to include other microorganisms and crops, and to make genomic surveillance an accessible tool for all farmers.”
Science at the Service of Agriculture
The AlViGen Project, supported by the Promove Program of the “la Caixa” Foundation, in partnership with Banco BPI and the Foundation for Science and Technology (FCT), is an inspiring example of how science and technology can be applied to solve real-world problems and transform agriculture. By unraveling the genetic secrets of crop microorganisms, Rute Rego and João Bilro are paving the way for a safer, more sustainable, and resilient agriculture.
The fight against crop diseases continues, but with AlViGen, farmers can finally see the enemy before it becomes visible.
Discover the latest advances in project WhYRust, regarding fungal epidemiology and population structure studies, data collection and model validation of a warning system, and identification of wheat genes involved in YR resistance.
Supporting the Portuguese wheat breeding program in the climate change scenario is the purpose of the WhYRust project. Yellow rust (YR), caused by Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), is one of the most destructive diseases for wheat (Triticum ssp.), with global annual losses of US$ 979 million. Planting resistant cultivars is the most effective, economic, and environmental-friendly way to control diseases. Among other things, WhYRust aims to identify the wheat’s genome areas associated with resistance or susceptibility to YR, a major threat to this cereal.
InnovPlantProtect, namely through its Department of Protection of Specific Crops – Department 2, leads this project, with the participation of INIAV Elvas and ITQB NOVA, and the collaboration of ANPOC and CERSUL.We are (1) studying the fungus epidemiology in Portugal, evaluating the fungal pathogenesis mechanisms by (2) sequencing the fungus genome, (3) investigating its transcriptome during plant interaction and (4) proteome of secreted proteins under conditions of low versus high temperature, (5) performing genome-wide association studies to identify resistance genes in the plant, and (6) developing genomic prediction models through machine learning in order to support precision breeding.
Wheat seeds germination in vitro. Two-week-old wheat plants in our growth chamber. Sampling of yellow rust fungal spores from wheat leaf showing symptoms of YR disease (by Miguel Teixeira and Cláudia Rato)
As far as fungal epidemiology and population structure studies are concerned, the quarantine enforced by COVID-19 in the first trimester of 2020 imposed some difficulties, but some wheat infected leaves were sampled in the 2019/2020 season. New sampling will be performed for the 2020/2021 season. Collected spores are being used to isolate single pustules, which will be further used to identify the specific fungus races.
Germination of YR fungus spores (called urediniospores) in vitro conditions (by Miguel Teixeira and Cláudia Rato)
Sampling app, by iLaria Marengo
InPP’s Department 2 is also collaborating with Department 4 (Monitoring and Diagnosis). Portuguese agronomists are going to be trained on data collection and model validation of a yellow rust warning system. The goal is to use Open Data Kit (ODK), an open source software for (android) mobile devices that uses a form designed by InPP (Dep. 4) to collect data in the field and offline. The submission of the data to the InPP server is made once back to the office, when Internet connectivity is available. The app not only speeds up the data collection but also improves its management and accessibility.
Regarding the identification of wheat genes involved in YR resistance, the first field trial for the evaluation of disease symptoms in a panel of 250 wheat accessions of INIAV’s breeding pool has been sown in the INIAV Elvas field. The crop of common or bread wheat (Triticum aestivum) is checked by the team every week, to remove weeds and check accessions status.
Disease evaluation will begin as soon as first symptoms develop. Image analysis of infected leaves will be performed to identify the percentage of pustules per leaf. This experiment will be performed in three consecutive years, and the data will be used to access the genetic and phenotypic variability within this panel and for future genome-wide association studies.
Field work by researchers Miguel Teixeira, Asmae Jlilat, Ana Miguel Reis, Diana Acácio, Flavio Storino, Diana Sousa and Hadi Sheikhnejad
For 2021, we also expect the most prevalent YR fungus race will have its genome sequenced and potential virulent factors will be identified by in silico analysis.
Acelerar a inovação tecnológica e criar novas soluções sustentáveis para a proteção de culturas agrícolas contra pragas, doenças e infestantes, simultaneamente protegendo os ecossistemas, é o objetivo da nova colaboração entre a Syngenta Crop Protection, associada do InnovPlantProtect (InPP), e a Insilico Medicine, especializada em inteligência artificial (IA) e deep learning.
A parceria “transformará ainda mais a agricultura, fornecendo aos agricultores em todo o mundo as ferramentas necessárias para produzir alimentos saudáveis, nutritivos, acessíveis e cultivados de forma sustentável da maneira mais eficiente, ao mesmo tempo em que minimiza o impacto ambiental”, sublinha em comunicado Camilla Corsi, head de Crop Protection Research da Syngenta.
A sólida e comprovada experiência da Insilico Medicine na utilização de IA e deep learning para desenvolver, sintetizar e validar novas substâncias ativas promete “transformar o desenvolvimento de novas soluções que ajudam a manter as plantas seguras, desde a plantação à colheita”, salienta a Syngenta. A segurança dos produtos agrícolas e a proteção da saúde humana, a curto e longo prazo, estão também no topo das prioridades.
Doze associados fundadores, a equipa do InnovPlantProtect e todos os que contribuíram para fazer nascer este jovem CoLab estão hoje de parabéns: há dois anos, registava-se em notário, em Elvas, a constituição formal do InPP.
A 24 de janeiro de 2019, num tempo pré-pandémico, foi assinada a escritura pública de constituição do laboratório colaborativo InnovPlantProtect – Associação, em Elvas. Hoje, uma equipa altamente qualificada já completa, as obras em andamento e os projetos em curso marcam o segundo aniversário da constituição formal do laboratório colaborativo, que conta com doze sócios fundadores.
Embora sob as restrições que a crise de Covid-19 impõe a todos a nós, 2021 promete ser auspicioso. “Começam a estar criadas as condições para que a direção, cuidada e dedicada, consiga atingir os resultados ambicionados”, considera o presidente da Câmara Municipal de Elvas (CME), associada do InnovPlantProtect (InPP). “Agora, é ‘mãos à obra’”, observa Nuno Mocinha.
Admitindo que “tem sido uma tarefa hercúlea montar o CoLab”, o presidente da direção da Casa do Arroz não tem dúvidas de que “valeu a pena” e que o InPP “vai ficar no mapa”. “Tem tudo para dar certo”, assegura Pedro Monteiro. “Para nós, o CoLab é o nosso seguro para o futuro. É um laboratório que representa uma grande oportunidade para a defesa da cultura do arroz em Portugal.”
Os associados do InPP assinam a escritura pública de constituição, a 24 de janeiro de 2019, no cartório notarial, em Elvas.
A tradicional “foto de família”.
A grande satisfação com a qualidade do quadro técnico é partilhada pela CME, o CEBAL e a Fertiprado – e pelo diretor executivo do InPP e “homem do leme”, Pedro Fevereiro. “O alto profissionalismo, dedicação de todos os profissionais que o compõem e a sua grande organização colocam esta instituição no mapa das grandes organizações de relevo internacionais, na área da proteção de plantas”, afirma Liliana Marum, investigadora do CEBAL. “O CEBAL, como sócio fundador, parabeniza o InnovPlantProtect pelo excelente trabalho desenvolvido e pela missão de grande importância para com a sustentabilidade da agricultura nacional”.
“Apesar de ainda se encontrar numa fase de instalação, a excelente equipa entretanto já constituída pelo Professor Pedro Fevereiro cria fundadas expetativas no sucesso dos importantes projetos já em curso no laboratório colaborativo InnovPlantProtect”, assevera Ana Barradas, diretora de I&D da Fertiprado. A empresa tem já em desenvolvimento com o InPP o projeto Pythium, cuja finalidade é “identificar o organismo patológico causador da podridão radicular e encontrar uma solução para o eliminar”.
“O CoLab é o nosso seguro para o futuro.” Pedro Monteiro, Casa do Arroz
“É com muito orgulho que a Fertiprado é associado fundador do CoLab InnovPlantProtect e com muita satisfação que celebramos, já, o seu 2º aniversário”, conclui Ana Barradas. “Ao fim de dois anos, o CoLab tem uma equipa de 38 colaboradores, a grande maioria com graus académicos elevados, muito motivados e competentes. É uma equipa de quem se espera que faça a diferença no panorama da inovação na agricultura e que consiga responder ao desafio de desenvolver biopesticidas e serviços que reduzam o impacto das pragas e doenças nas culturas mediterrânicas”, sublinha Pedro Fevereiro.
“A nossa resiliência reside e residirá no facto de termos criado um ambiente de trabalho amigável e interativo, que queremos manter e ampliar”, defende o CEO do InPP, que apostou neste projeto “porque é uma forma de participar na transferência do conhecimento académico para a vida real, por um lado, e de participar na construção de soluções para uma agricultura mais produtiva e sustentável, por outro”.
Para Pedro Fevereiro, o 2º aniversário da constituição do CoLab significa sobretudo que a instituição sobreviveu à fase inicial de instalação, “que ainda não terminou, mesmo apesar da situação pandémica em que vivemos”. “Significa que aquilo em que apostámos tem ainda condições para progredir e se desenvolver. O processo prévio de constituição foi um esforço de uma equipa que soube colocar o interesse comum à frente das agendas individuais e que soube encontrar um caminho para tornar viável este projeto”, sublinha o diretor executivo.
“O CoLab tem uma equipa de 38 colaboradores muito motivados e competentes.” Pedro Fevereiro, CEO do InPP
No contexto atual, o maior desafio “é manter a equipa ativa e atuante, enquanto esperamos pela possibilidade de ter todos a trabalhar no mesmo local e em condições adequadas para desenvolver os projetos que já temos em mãos” – desiderato que Pedro Fevereiro espera ver atingido dentro de seis meses. “Outro desafio é criar uma instituição moderna e de referência num território afastado dos grandes centros.” Para Nuno Mocinha, o InnovPlantProtect representa, de facto, “um salto qualitativo na afirmação de Elvas como polo de investigação no contexto nacional e uma especial parceria entre a academia, as empresas e o poder local”.
Os 38 membros da equipa do InnovPlantProtect, em janeiro de 2021.
O principal objetivo agora é “desenvolver projetos nacionais e internacionais na área da proteção de culturas, que tenham a capacidade de apresentar soluções o mais brevemente possível, garantindo o equilíbrio financeiro do CoLab”, defende Pedro Fevereiro. As novas soluções de base biológica para proteção de plantas contra pragas e doenças constituem “um mercado que deverá duplicar nos próximos cinco anos a nível internacional e que terá por certo uma enorme expansão na União Europeia à luz do Pacto Ecológico Europeu e das Estratégias ‘Do Prado ao Prato’ e da ‘Biodiversidade’”, recorda Felisbela Torres de Campos, responsável pela Sustentabilidade Regulatória e Empresarial na Syngenta Portugal, associada do InPP.
“Este laboratório colaborativo está no caminho certo: o da sustentabilidade da agricultura”, salienta Felisbela Campos, que considera o CoLab “uma parceria estratégica para a Syngenta e também em virtude da forte aposta da companhia na I&D de soluções biológicas para a agricultura”. Além disso, “o InnovPlantProtect posiciona Portugal como criador de tecnologias para resolver problemas fitossanitários específicos da agricultura portuguesa, o que contribuirá certamente para reduzir a dependência nacional de tecnologias estrangeiras e garantirá à partida uma maior eficácia das soluções encontradas”.
“Congratulamo-nos com esta parceria e com o seu potencial para acelerar a inovaçãopara os agricultores e a Natureza”. Felisbela Torres de Campos, Syngenta Portugal
“O CEBAL, como sócio fundador, parabeniza o InnovPlantProtect pelo excelente trabalho desenvolvido e pela missão de grande importância para com a sustentabilidade da agricultura nacional”, concorda Liliana Marum, investigadora do centro de biotecnologia sediado em Beja.
Os sócios fundadores do InPP são o Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, a Câmara Municipal de Elvas, a Universidade Nova de Lisboa, a Syngenta Crop Protection, o Centro de Biotecnologia Agrícola e Agro-alimentar do Alentejo, a Casa do Arroz, a Bayer Crop Science, a Universidade de Évora, a Fertiprado, a Federação Nacional das Organizações de Produtores de Frutas e Hortícolas, a Associação Nacional de Produtores de Proteaginosas, Oleaginosas e Cereais, e a Associação Nacional de Produtores de Milho e Sorgo.
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