Há um gene que pode permitir grandes colheitas de trigo para uma população em crescimento
Um estudo da Universidade de Adelaide descobriu que as vias moleculares reguladas por um gene tradicionalmente utilizado para controlar o comportamento da floração do trigo podem ser alteradas para obter maiores rendimentos.
O gene chama-se Fotoperíodo-1 (Ppd-1) e é utilizado regularmente pelos criadores para garantir que as culturas de trigo floresçam e produzam grãos mais cedo na estação, evitando as condições adversas do verão. No entanto, existem desvantagens conhecidas.
“Embora esta variação beneficie a produtividade do trigo ao alinhar a polinização e o desenvolvimento do grão com condições ambientais mais favoráveis, também penaliza o rendimento ao reduzir o número de floretes e espiguetas com grão que se formam na inflorescência do trigo”, afirma Scott Boden, Future Fellow na Escola de Agricultura, Alimentação e Vinho da Universidade de Adelaide.
Ao examinar os genes cuja expressão é influenciada pelo Ppd-1, a equipa de investigação de Boden descobriu dois fatores de transcrição que podem ser editados para influenciar o número e a disposição das espiguetas com grãos que se formam numa espiga de trigo, bem como o momento da emergência da espiga.
“A deleção de um fator de transcrição, chamado ALOG1, aumenta a ramificação no trigo e na cevada, que normalmente formam inflorescências não ramificadas, e sugere que esse gene pode ser um importante regulador de espigas não ramificadas na família de culturas Triticeae”, diz Boden.
“O conhecimento adquirido informará os criadores sobre os alvos genéticos do Ppd-1, para os quais podemos utilizar a diversidade genética para conceber genótipos que possam produzir melhor”, acrescenta.
A equipa de investigação de Boden está agora a aprofundar o seu trabalho com ensaios de campo no Recinto de Investigação da Universidade para testar o desempenho das linhas geneticamente modificadas em condições de campo.
Por acaso, os investigadores alemães descobriram um efeito semelhante para os fatores de transcrição ALOG1 na cevada, o que fornece pistas interessantes para a evolução das inflorescências não ramificadas do trigo e da cevada, em relação às do arroz e do milho, que apresentam padrões de ramificação mais elaborados.
A Austrália é o maior exportador mundial de trigo e produziu 36 237 477 toneladas da cultura em 2022 – a maior colheita anual de que há registo no país.
“O trigo contribui com 20 por cento das calorias e proteínas para a dieta humana, e os cientistas e criadores precisam encontrar maneiras de aumentar o rendimento dos grãos de trigo entre 60-70 por cento até 2050 para manter a segurança alimentar para a crescente população global”, diz Boden.
“Estudos como o nosso são particularmente importantes porque fornecem uma lista de alvos genéticos que podem ser utilizados com novas tecnologias, como a transformação e a edição de genes, para gerar uma nova diversidade que pode ajudar a melhorar a produtividade das culturas”, acrescenta.
“Prevemos que a nossa investigação conduzirá a novas descobertas de genes que controlam o desenvolvimento de espiguetas e floretes no trigo e, ao fazê-lo, beneficiará o desenvolvimento de estratégias para melhorar o potencial de rendimento do trigo”, conclui.
Esta investigação foi publicada na revista Current Biology.