Hoje, dia 22 de março, é o Dia Mundial da Água. A data foi criada pela Organização das Nações Unidas (ONU) para estimular a reflexão sobre a importância da preservação desse recurso natural que é sinônimo de vida. Nesse sentido, a biotecnologia é uma ferramenta estratégica para promover o uso mais eficaz da água disponível, especialmente na agricultura. Sementes com resistência à seca são inovações podem nos ajudar a produzir alimentos de maneira cada vez mais sustentável.


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Com o aquecimento global, a escassez de água torna-se uma preocupação ainda maior, pois são esperados períodos de seca mais intensos e duradouros. A biotecnologia tem se dedicado ao desenvolvimento de plantas resistentes a estresses abióticos, como a salinidade e a seca. A relevância do tema tem mobilizado diversos cientistas pelo mundo. Nós selecionamos alguns dos mais promissores trabalhos de engenharia genética que podem contribuir para a preservação desse precioso recurso.

Resistência à seca: caminho para preservação de água

Resistência à secaUma das estratégias usadas pelos pesquisadores é identificar genes que possam ser utilizados para aumentar a eficiência do uso da água em plantas. É exatamente o caso do RIPE (do inglês Realizing Increased Photosynthetic Efficiency for sustainable increases in crop yield). O grupo tem como objetivo melhorar a eficiência da fotossíntese para incrementar o rendimento de culturas agrícolas por meio da engenharia genética. Fundado em 2012, o RIPE já conseguiu ampliar a capacidade fotossintética de plantas, resultando em uma produtividade 15% maior. O próximo passo é reunir em uma só planta o avanço já conquistado com a capacidade de economia de água. Isso seria feito por meio da manipulação do gene responsável pela produção da proteína PsbS.

O aumento da proteína PsbS provoca o fechamento dos estômatos – poros microscópicos que controlam a entrada e saída de gases nas folhas das plantas. São esses órgãos que permitem a entrada do dióxido de carbono utilizado como combustível para a fotossíntese. Mas, além disso, eles também permitem a evaporação da água. Controlar geneticamente o fechamento dos estômatos poderia diminuir a perda de água da planta. “Uma vez desvendado esse mecanismo genético, será possível superexpressar esses genes, desenvolvendo plantas com resistência à seca”, explica Adriana Brondani, diretora-executiva do Conselho de Informações sobre Biotecnologia (CIB).

Esse mecanismo foi adotado por outra equipe de cientistas, que desenvolveu uma variedade de arroz com maior resistência à seca. O caminho, entretanto, foi outro. O grupo encontrou uma proteína proveniente do milho que também influencia na abertura dos estômatos. As plantas geneticamente modificadas (GM) deste experimento demonstraram menor perda de água por meio da transpiração, apresentando, portanto, um nível de resistência à seca. Os resultados dessa pesquisa foram publicados na revista Plant Biotechnology Journal.

 Resistência à seca no Brasil

cana com resistência à secaNo Brasil, a preservação da água também é uma preocupação dos pesquisadores. Algumas instituições já apresentam resultados promissores, a exemplo do Instituto Agronômico (IAC). Cientistas do IAC identificaram uma série de genes que podem ser usados para o desenvolvimento de plantas transgênicas com resistência à seca. Já há resultados com canas-de-açúcar.

Outro bom exemplo de aplicação desta tecnologia vem da Embrapa. Pesquisa realizada em parceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) identificou um gene do café que confere resistência à seca. Em uma planta modelo os resultados foram animadores. O próximo passo é inserir e testar esse gene em plantas de interesse agronômico como soja, milho, trigo, cana-de-açúcar, arroz e algodão.

Outro estudo da Embrapa em colaboração com o Japan International Research Center for Agricultural Sciences (JIRCAS) resultou em uma soja geneticamente modificada com resistência à seca. Testes de campo apontam que a produtividade da soja transgênica aumentou cerca de 13% quando comparada a uma variedade não modificada.

Esses estudos mostram que a biotecnologia é uma arma na luta contra a escassez de água. As inovações técnicas na área agrícola devem sempre ser consideradas quando falamos em sustentabilidade. Sem o uso de todas as ferramentas disponíveis, o desafio de produzirmos mais com menos será difícil de ser superado.

Fonte: Science, Nature, Plant Biotechnology Journal, março de 2018