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Publicado em: 23/12/2010

Pesquisadores identificam gene do café que torna plantas mais resistentes à seca

Débora Motta

 

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À esquerda: plantas não transgênicas, vulneráveis à escassez de         água; e, à direita, as plantas modificadas, mais resistentes à seca

As mudanças climáticas decorrentes do aquecimento global vão representar um desafio à produção agrícola nas próximas décadas. O aumento da temperatura, somado à escassez de água, pode reduzir consideravelmente as colheitas. Pensando em criar uma alternativa para manter o ritmo da produção agrícola nacional nesse cenário e considerando a importância econômica da agricultura para o País – o Brasil é considerado o celeiro do mundo –, pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) identificaram um gene com grande potencial de tornar plantas altamente resistentes à seca. A ideia é utilizar esse conhecimento para desenvolver mudas geneticamente modificadas, que suportam com mais facilidade as intempéries climáticas.

 

O estudo teve como base uma pesquisa realizada anteriormente na Embrapa, em 2004, que decifrou o genoma (a sequência genética) do café. Naquela ocasião, um banco de dados com cerca de 200 mil Etiquetas de Sequências Expressas, que resultou em 30 mil genes identificados, foi elaborado. Essa valiosa fonte para a pesquisa genética do café está à disposição das 45 instituições que compõem o Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café (CBP&D/Café), distribuídas em 14 estados brasileiros, entre as quais se incluem a Embrapa e a UFRJ. “A partir da análise do banco de dados, conseguimos identificar o gene que confere resistência à seca, que denominamos CAHB12”, explica o geneticista e Cientista do Nosso Estado da FAPERJ, Marcio Alves Ferreira, da UFRJ, que coordena o projeto em parceria com o seu colega Eduardo Romano de Campos Pinto, da Embrapa.

Depois da investigação teórica, com recursos da bioinformática, a equipe partiu para a prática. Os pesquisadores submeteram plantas da espécie Coffea arabica, a mais utilizada comercialmente no Brasil e no mundo, a períodos de até dez dias sem água. Eles verificaram, com ajuda de análises moleculares, que a expressão desse gene ia aumentando progressivamente em condições de seca. “Provamos que o gene realmente confere a característica de tolerância à seca, sendo capaz de transmiti-la para as suas futuras gerações”, afirma Ferreira. As plantas transgênicas de Arabidopsis thaliana (espécie modelo na genética) com o gene CAHB12 integrado ao genoma continuaram saudáveis após um longo período sem água, que resultou na morte de 90% das plantas tipo selvagem que não contêm o gene. "Este resultado demonstra que elas são bem mais resistentes à seca do que aquelas que não receberam o gene", avalia o pesquisador, lembrando que o estudo resultou em um depósito de patente junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) e um artigo já está sendo elaborado.

 

Benefícios para outras espécies de plantas

 

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O geneticista Marcio Ferreira, da UFRJ: parceria com a Embrapa  para produzir plantas mais resistentes às mudanças climáticas

Além de aumentar a resistência à seca na espécie Arabdopsis, os pesquisadores acreditam que o gene identificado, quando introduzido em outras espécies de plantas, também pode ajudá-las a elevar a tolerância à escassez de água. “O próximo passo do estudo será transferir esse gene para outras culturas agrícolas que tenham importância econômica para o País, como soja, algodão e cana de açúcar, e comprovar que a função do gene será preservada”, conta Ferreira. “A confirmação dos resultados dessa etapa da pesquisa se dará através de experimentos que já estamos desenvolvendo em parceria com a Embrapa”, adianta o pesquisador.

A tecnologia que permite produzir variedades de plantas mais adaptadas às condições de seca deve trazer impactos positivos à agricultura fluminense, especialmente pela possibilidade de reduzir o uso de água para a irrigação. “É necessário otimizar o uso de água no setor agrícola”, justifica Ferreira, lembrando que atualmente cerca de 70% da água captada nos rios e lagos em todo o mundo é destinada à agricultura irrigada, de acordo com estimativa reproduzida pela Agência Nacional de Águas (ANA). “A planta de café é sensível aos efeitos da seca e a produção fluminense deve sofrer com as mudanças climáticas”, completa.

Além dos biólogos Marcio Alves Ferreira, da UFRJ, e Eduardo Romano de Campos Pinto, da Embrapa, o estudo conta com a participação de outros pesquisadores, como a estudante de pós-doutourado do Departamento de Genética da UFRJ Fernanda Cruz e a pesquisadora da Embrapa Maria Fátima Grossi-de-Sá.