O Centro de Pesquisa Agrigenômica cria plantas resistentes à seca mais extrema

Uma modificação genética permite que eles continuem a crescer mesmo na ausência de água

Na natureza, quando não há água, as plantas param de crescer. Os cientistas aproveitaram esse mecanismo de defesa natural nas últimas décadas para projetar variedades de plantas resistentes a a seca. O problema é que, se a planta retarda seu crescimento, ela pode arruinar a safra. Agora, um grupo de pesquisadores obteve plantas que continuam a crescer em situações extremas de seca. Eles conseguiram com uma erva, mas a próxima coisa vai ser para tentar em cereais.

Nos últimos anos 40, a porção do planeta que sofre secas dobrou. Segundo dados do Organização das Nações Unidas para o Alimento, a cada ano 12 milhões de hectares de terra são perdidos o avanço da desertificação. A mudança climática ameaça acelerar o processo e países como a Espanha ou o México estão na linha de frente. Portanto, é urgente gerenciar melhor a água disponível e obter variedades de plantas que possam resistir a longos períodos de seca.

Após 12 dias sem água, quase metade das plantas modificadas ainda estavam vivas e crescendo, em comparação com 20% das plantas não manipuladas

É isso que os cientistas do Centro de Pesquisa Agrigenômica (CRAG) Eles modificaram geneticamente espécimes de Arabidopsis thaliana, o mais parecido com um rato de laboratório, mas em uma versão vegetal e a primeira planta na qual o genoma foi seqüenciado. O que eles fizeram foi sobre a expressão de um receptor celular para um hormônio vegetal (o BRL3, um brassinosteróide) que regula o crescimento, sendo chave nos processos de expansão, divisão e diferenciação celular dos tecidos mais jovens da planta.

"Com a superexpressão genética, multiplicamos o número de receptores de esteróides nas células vasculares por cinco", explica a autora sênior do estudo, professora do CRAG e pesquisadora do CSIC, Ana Caño. Sob condições de seca, esses BRL3s enriquecidos desencadeiam o acúmulo de açúcares nos caules mais tenros e, em particular, nas raízes. "As plantas precisam de água para produzir açúcares, mas quando se acumulam nas raízes, não percebem que falta água", acrescenta Caño.

Em condições normais, as raízes se movem e torcem à procura de água em um processo chamado hidrotropismo. Se não houver, é a planta e não o solo que abandona sua umidade por osmose até secar. Nas A. thaliana modificado, glicose, frutose e outros açúcares são osmoprotetores, isolando raízes e caules. Após um período extremo de seca, 12 dias sem uma gota de água, 44% de plantas modificadas sobreviveram, em comparação com 20% de plantas usadas como controle, de acordo com o estudo publicado em Natureza das Comunicações.

Estado das plantas após estresse hídrico: À esquerda, Arabidopsis sem manipulação, à direita, com superexpressão de receptores de esteróides.
Estado das plantas após estresse hídrico: À esquerda, Arabidopsis sem manipulação, à direita, com superexpressão de receptores de esteróides. CRAG

"E sem parar de crescer", esclarece Caño. Seja silenciando alguns genes ou super-expressando outros, estudos anteriores descobriram plantas resistentes à seca. Existem até variedades comerciais onde os OGM são autorizados. Mas o que essas obras fazem é imitar o processo natural: sem água, a planta para de crescer e, com o passar do tempo, inicia um processo de morte celular programada. Nesta pesquisa, cujos primeiros autores são Norma Fàbregas e Fidel Lozano, o gene manipulado protege contra o estresse hídrico, mas sem interromper o crescimento.

Caño, representante espanhol no consórcio internacional de pesquisa com Arabidopsis lembre-se de que é "uma erva". O que precisa ser feito agora é repetir esses resultados promissores em espécies de interesse da agricultura. Desde 2016, quando o Conselho Europeu de Pesquisa selecionou seu projeto para uma de suas ajudas, a equipe Caño investiga com o sorgo e replica neste cereal seco os resultados obtidos com o Arabidopsis thaliana. Então o trigo, o arroz, o milho poderiam vir ...

fonte
El Pais

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