Estudo identifica proteínas tóxicas a pragas em cascas de sementes

Marina Ramalho

Pesquisa realizada por grupo da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (Uenf), com apoio do edital Primeiros Projetos da FAPERJ, identificou proteínas na casca da semente de soja que são tóxicas a fungos fitopatogênicos. O estudo reforça a tese de que a casca de sementes possui mecanismos de defesa que não se relacionam com a simples função de barreira física para a entrada de microrganismos. A descoberta, associada a outras pesquisas do grupo, pode ser aplicada no futuro para o desenvolvimento de sementes mais resistentes a pragas.

Estudos anteriores já haviam comprovado a existência, em sementes, de proteínas tóxicas a fungos e insetos. Essas pesquisas, no entanto, analisavam as substâncias presentes nos cotilédones das sementes (tecido de reserva dos grãos), diferentemente do estudo realizado na Uenf, que se debruça sobre as proteínas do tegumento (casca).

Coordenadora do projeto Tegumentos de sementes como potenciais defensivos contra o ataque de pestes e patógenos, Antônia Elenir Amâncio Oliveira resolveu focar seus esforços nas substâncias da casca, ao perceber que os fungos e insetos morriam antes de atingir o interior das sementes.

“Em geral, o potencial defensivo atribuído às cascas das sementes dizia respeito apenas à sua espessura, como barreira física, impedindo a penetração de pragas. Para desmistificar essa teoria, resolvemos estudar a casca da semente de soja, que é bem fina, e identificamos proteínas, como a peroxidase e a fosfotase, que se mostraram tóxicas aos fungos Fusarium lateritium e Fusarium oxysporum”, explica Elenir.

No laboratório, o grupo isolou essas proteínas, retiradas da casca da semente de soja, e colocou uma cultura de fungos para conviver na presença dessas substâncias e ver se eles se desenvolviam normalmente. Em contato com as proteínas, os microrganismos morreram.

Próxima etapa é repetir o estudo com sementes de outras espécies

Anteriormente, o grupo já havia relatado a presença de proteínas tóxicas ao inseto Callosobruchus maculatus no tegumento de três grãos. Agora, os pesquisadores realizam estudo com outras 17 sementes, entre espécies silvestres e outras utilizadas em cultivo, para mostrar que os primeiros resultados não foram exemplos isolados.

Nesse caso, o grupo cria uma semente artificial, transformando o grão numa farinha prensada, material do qual o inseto se alimenta. Em seguida, eles cobrem o material com um pedaço da casca de semente natural. Se o inseto ou fungo morrer em contato com o experimento, isso significa que a toxidade é originária da casca. A experiência é realizada reproduzindo-se as condições climáticas do processo de armazenamento de grãos – momento em que se chega a perder até 70% da produção devido ao ataque de pragas.

 Atualmente, o uso de inseticidas e fungicidas sintéticos representa o principal método de proteção dos grãos armazenados contra o ataque de pestes e patógenos. No entanto, o acúmulo de resíduos tóxicos no ambiente, resultantes da aplicação constante desses pesticidas, a ocorrência de insetos resistentes a essas substâncias, além das inúmeras precauções que precisam ser tomadas para o manuseio desses químicos, têm estimulado o desenvolvimento de novas técnicas para o controle de pragas.

De acordo com Elenir, o entendimento dos mecanismos de defesa empregados por algumas sementes contra o ataque desses predadores pode ser usado para desenvolvimento de estratégias de proteção para sementes mais suscetíveis a essas agressões. O uso de genes que codificam essas proteínas de defesa pode ser, no futuro, a chave para geração de plantas que produzam sementes bem adaptadas ao armazenamento, minimizando assim o uso de agrotóxicos e o custo de produção.

“Como o tegumento é o primeiro tecido da semente a entrar em contato com o agressor, o reforço de seus mecanismos de defesa pode garantir uma proteção mais eficiente, impedindo a chegada da praga ao cotilédone, estrutura que funciona como coração das sementes pois contém substâncias vitais para o desenvolvimento da nova planta", ressalta  a pesquisadora.