Um estudo internacional liderado pela University of Newcastle identificou novos mecanismos genéticos que permitem à salicórnia sobreviver em ambientes com elevada salinidade, abrindo caminho ao desenvolvimento de culturas capazes de produzir alimentos em solos onde a agricultura convencional enfrenta maiores dificuldades.
Publicado na revista Nature Communications, o estudo sequenciou os genomas de seis espécies de Salicornia, um género de plantas halófitas comestíveis que toleram elevados níveis de sal. A salicórnia já é consumida em várias regiões da Europa, Ásia e América do Norte.
Os investigadores analisaram ainda o ADN de 318 plantas recolhidas em diferentes partes do mundo. O trabalho permitiu identificar genes associados à tolerância ao sal, esclarecer as relações evolutivas entre diferentes espécies e criar colecções de sementes que poderão apoiar futuros programas de melhoramento de culturas.
“Salicornia oferece um caminho diferente. Pode crescer em água do mar e em solos salgados onde a maioria das culturas não consegue crescer”, afirma Vanessa Melino, investigadora de ciências das plantas da University of Newcastle e principal autora do estudo.
“Esta investigação dá-nos o mapa de que precisamos para começar a desenvolver culturas tolerantes ao sal para o futuro”, acrescenta.
O projecto decorreu ao longo de cinco anos e envolveu 24 investigadores de oito países. A investigação teve início na King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), na Arábia Saudita, onde foi financiada.
Os resultados surgem num momento em que a agricultura enfrenta uma pressão crescente sobre os recursos naturais. A degradação dos solos provocada pela salinidade representa perdas de milhares de milhões de dólares por ano em produção agrícola, enquanto as alterações climáticas e o crescimento da população aumentam a pressão sobre os recursos de água doce.
A investigação dá continuidade a um trabalho anterior co-autorado por Vanessa Melino, que identificou um mecanismo fundamental que permite à salicórnia sobreviver a níveis extremos de salinidade, armazenando o sal de forma segura no interior das suas células.
“No nosso trabalho anterior, concentrámo-nos num único mecanismo biológico”, explica a investigadora.
“Agora, com tecnologias genómicas avançadas, podemos analisar todo o genoma para compreender o conjunto completo de genes envolvidos na tolerância ao sal.”
O novo estudo mostra que esta capacidade é muito mais complexa do que a acção de um único gene. Entre os resultados estão a identificação de genes envolvidos no metabolismo associado ao stress e de um potencial gene responsável por detectar o stress provocado pelo sal. Estes genes poderão constituir novos alvos para futuros programas de melhoramento vegetal.
“Descobrimos que a tolerância ao sal é muito mais complexa do que um único gene. Identificámos genes candidatos que nunca teríamos previsto através das abordagens tradicionais”, afirma Vanessa Melino.
Para a investigadora, o interesse da descoberta vai além da própria salicórnia. Compreender os mecanismos naturais que permitem às plantas sobreviver em ambientes salgados poderá ajudar a desenvolver outras culturas mais resistentes.
“Compreender como as plantas sobrevivem naturalmente em ambientes salgados dá-nos pistas valiosas para melhorar outras culturas”, afirma.
“O conhecimento que adquirimos com a Salicornia poderá ajudar a orientar futuros esforços para desenvolver culturas mais bem adaptadas a condições de cultivo adversas.”
Potencial para a agricultura australiana
A investigação poderá também ter aplicações na agricultura australiana. As regras de biossegurança do país impedem a introdução de muitas espécies de Salicornia provenientes do estrangeiro, mas os investigadores consideram que o conhecimento agora obtido pode ser aplicado às espécies nativas de salicórnia australianas, que são as suas parentes mais próximas.
“A verdadeira oportunidade consiste em aplicar o que aprendemos com a Salicornia às plantas nativas australianas tolerantes ao sal”, afirma Vanessa Melino.
“Os nossos resultados dão-nos um ponto de partida claro para melhorar as plantas nativas australianas tolerantes ao sal enquanto futuras culturas alimentares.”
O interesse pela agricultura em solos salinos tem vindo a crescer em várias regiões do mundo, à medida que aumenta a necessidade de produzir alimentos sem agravar a pressão sobre os recursos de água doce.
“Se conseguirmos produzir alimentos utilizando água do mar e solos afectados pela salinidade, podemos criar novas oportunidades agrícolas sem aumentar a pressão sobre os recursos de água doce.”
A investigadora aponta ainda para uma possibilidade mais próxima: “Isto também abre oportunidades mais perto de casa, com as fontes de águas residuais salinas da bacia do Murray-Darling a representarem um recurso ainda não aproveitado para este tipo de agricultura.”
