Descoberta poderá auxiliar no desenvolvimento de plantas mais resistentes a solos ácidos e à seca

A intensão da pesquisa também foi gerar uma tecnologia que permitisse fazer um diagnóstico molecular da tolerância ao alumínio até mesmo de um banco de germoplasma, com centenas ou até milhares de acessos, facilitando o trabalho do melhorista na identificação de fontes de tolerância.. Foto: Eugênia Ribeiro

Pesquisa da Embrapa em parceria com a Universidade Federal de Viçosa (UFV) identificou dois novos genes que potencializam a tolerância da planta ao alumínio na cultura do sorgo. A descoberta brasileira foi contada em artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), da Academia de Ciências dos Estados Unidos da América, por meio do artigo “Variantes repetitivas na região promotora do gene SbMATE protegem as raízes de sorgo dos efeitos tóxicos do alumínio por meio de interações em cis e trans”. Os dois genes identificados potencializam o efeito de um terceiro, chamado SbMATE, que faz com que as plantas tolerem o alumínio tóxico em solos ácidos.

Esses dois genes isolados, chamados de fatores de transcrição, atuam como um sensor: na presença de alumínio, a expressão de ambos é aumentada, exatamente quando a tolerância ao elemento é necessária. Na ausência do elemento químico, a expressão dos dois é reduzida, diminuindo também a expressão do gene SbMATE.

“Acreditamos que isso seja resultado de um mecanismo evolutivo, para evitar a perda de energia, na forma de carbono orgânico, quando não há estresses de alumínio”, esclarece o pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo (MG) Jurandir Vieira de Magalhães, que liderou a pesquisa em parceria com a professora Elizabeth Fontes, da Universidade Federal de Viçosa (UFV).

Esse resultado é especialmente importante porque os solos das regiões do Cerrado brasileiro são ácidos, com a presença de alumínio, que danifica o sistema radicular das plantas e reduz a produtividade da lavoura. Além do Brasil, esse problema também é muito comum em regiões tropicais, em grande parte da África e da Ásia.

Mais tolerância à seca

A tolerância das culturas ao alumínio tem relação estreita com a capacidade da planta de tolerar também a seca, pois, quando as raízes das culturas são danificadas pelo alumínio, elas não se aprofundam no solo. Um sistema radicular danificado reduz a capacidade de absorção de água e de nutrientes, o que ocasiona a perda de produtividade nas lavouras. Esse problema é particularmente comum nos períodos de veranico, que ocorrem com frequência na região do Cerrado brasileiro.

“Na Embrapa, inclusive, foi pela identificação de cultivares mais tolerantes à seca que, há mais de 20 anos, os primeiros materiais tolerantes ao alumínio foram identificados pelos pesquisadores Robert Schaffert, no melhoramento de sorgo, e Elton Gama e Ricardo Magnavacca, no melhoramento de milho.”, conta Magalhães.

Avanço no processo de melhoramento

A intensão da pesquisa também foi gerar uma tecnologia que permitisse fazer um diagnóstico molecular da tolerância ao alumínio até mesmo de um banco de germoplasma, com centenas ou até milhares de acessos, facilitando o trabalho do melhorista na identificação de fontes de tolerância.

Esse resultado pode ser utilizado para direcionar os cruzamentos nos programas de melhoramento genético, de forma a facilitar a produção de cultivares tolerantes ao alumínio. “O estudo, no fim, compõe um sistema de informação genética. Agora, com o conhecimento desses genes, fazendo novos ensaios moleculares, podemos indicar ao melhorista, com maior precisão, quais os cruzamentos devem ser feitos para o desenvolvimento de cultivares de sorgo tolerantes ao alumínio para cultivo em solos ácidos.”

Para Magalhães, dois impactos desse trabalho se destacam. “Agora, considerando os novos genes, temos maior poder de predição se um genótipo vai ser tolerante ou sensível ao alumínio, e podemos também maximizar a eficiência do gene SbMATE no aumento da produtividade do sorgo cultivado em solos ácidos”, comemora o cientista. Com informações da Embrapa

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diagnóstico molecular, Embrapa, genes, SbMATE, sorgo

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