Notícia

Pesquisadores desenvolvem milho que pode resistir ao aquecimento do planeta

Fonte

Universidade da Flórida

Data

sexta-feira, 8 janeiro 2021 10:05

Áreas

Agricultura. Agronomia. Biotecnologia. Ciências Agrárias. Ciência e Tecnologia de Alimentos

A mudança climática afetará muitas safras agrícolas, e o milho do campo provavelmente não é exceção.

O milho do campo, o primo rico em amido do milho doce, é um grão de cereal de importância mundial usado na alimentação do gado e em outros produtos. E tem um calcanhar de Aquiles: noites excepcionalmente quentes.

“À medida que as temperaturas noturnas aumentam, a produção de milho diminui. Essas altas temperaturas afetam uma enzima do milho responsável pelo armazenamento do amido. Em altas temperaturas noturnas, essa enzima, chamada PGD3, para de funcionar e os grãos de milho não vão produzir tanto amido, ou não vão se desenvolver adequadamente ”, disse a Dra. Camila Ribeiro, da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida da UF/IFAS ( CALS) e ex-pesquisadora de pós-doutorado do Centro de Pesquisa e Educação em Citros da UF/IFAS.

“Nas próximas décadas, conforme vemos as mudanças climáticas levarem a temperaturas noturnas mais altas, isso pode significar que os agricultores não serão capazes de produzir milho suficiente para permanecer no negócio. Essa é uma questão de abastecimento de alimentos e um problema econômico”, disse o Dr. Mark Settles, professor do departamento de ciências hortícolas da UF/IFAS.

Mas a Dra. Camila Ribeiro e o Dr.  Mark Settles podem ter uma solução. Em um novo estudo, publicado na revista científica “PNAS”, eles mostram que uma nova variedade de milho do campo é produtiva mesmo quando as noites são quentes. Esta variedade foi desenvolvida por meio de uma nova técnica de engenharia genética que insere uma cópia de um gene de milho para fazer uma proteína em um novo local nas células da planta. Esta descoberta pode ajudar a informar os esforços de criação tradicional ao longo da linha.

Para testar o quão bem sua nova variedade de milho se saiu no calor, os pesquisadores plantaram durante março e abril na UF/IFAS localizada cerca de 30 minutos ao sul do campus principal da UF em Gainesville. Em comparação com os plantios de março, o milho plantado em abril experimentou temperaturas noturnas mais quentes durante o desenvolvimento do grão.

Os resultados foram surpreendentes: a nova variedade produziu 40% mais rendimento em temperaturas mais altas.

“No campo, plantamos parcelas com plantas modificadas e não modificadas. Elas estavam crescendo nas mesmas condições, mesmas temperaturas. À medida que colhemos, pudemos ver o quanto as espigas de milho eram maiores na nova variedade sob estresse térmico. Foi muito emocionante ver ”, disse a Dra. Camila Ribeiro, que concluiu essa pesquisa como parte do seu doutorado em biologia celular e molecular de plantas na UF/IFAS CALS.

“Foi emocionante porque, para pessoas como nós, que querem descobrir como cultivar alimentos com as mudanças climáticas, esse é um resultado promissor”, disse o Dr. Settles, que foi o orientador da dissertação da Dra. Camila Ribeiro que agora trabalha na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) Milho e Sorgo no Brasil.

Essa nova variedade de milho é mais produtiva porque a enzima PGD3 sensível ao calor, que permite à planta armazenar amido, está recebendo ajuda extra.

“PGD3 não é a única enzima na célula que catalisa sua reação específica. Você também tem PGD1 e PGD2. Ao contrário do PGD3, 1 e 2 não são sensíveis ao calor, mas não operam na parte da célula onde opera o PGD3, o amiloplasto, que é a parte da célula vegetal que produz amido ”, disse o Dr.Settles. “Queríamos encontrar uma maneira de mover 1 e 2 para o amiloplasto. Uma vez lá, previmos que eles seriam capazes de ajudar os grãos a crescer em temperaturas mais altas. ”

“Nosso estudo confirmou que quando as proteínas PGD1 e PGD2 são realocadas para os amiloplastos, isso resulta na característica que procuramos, a resistência ao calor”, disse o Dr. Settles.

Os genes modificados abrem a possibilidade de fazer novas variedades resistentes ao calor usando técnicas tradicionais de melhoramento, dizem os pesquisadores. Os criadores podem rastrear plantas de milho em busca de formas resistentes ao calor de PGD3 para tentar obter o mesmo efeito.

“Nosso estudo é um exemplo de como as técnicas de engenharia genética podem acelerar os processos tradicionais de melhoramento de plantas, dando aos criadores uma visão de como os genes conferem as características desejadas. As mudanças climáticas estão acontecendo rapidamente e precisamos desenvolver plantas que se adaptem a esse novo ambiente o mais rápido possível ”, disse o Dr. Settles.

Embora essa variedade de milho possa não estar comercialmente disponível por vários anos, a Dra. Camila Ribeiro e o Dr. Mark Settles têm esperança de que suas plantas um dia ajudem a alimentar um mundo em mudança.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade da Flórida (em inglês).

Fonte: Samantha Murray, UF/IFAS. Imagem: Camila Ribeiro.

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