Uma descoberta da ciência que vai revolucionar a agricultura

Metade da área habitável do planeta é utilizada para a produção de alimentos. Eles são consumidos pelo homem ou utilizados para alimentar animais. A agricultura também produz combustíveis (etanol) e roupas (algodão). O desenvolvimento tecnológico tem aumentado a produtividade por hectare, mas o aumento da área dedicada à agricultura tem entrado em conflito com a necessidade de preservação das florestas e outros habitats naturais.

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Por esse motivo, tecnologias que permitam produzir mais em uma mesma área são de extrema importância para a preservação do planeta. A novidade é que um grupo de pesquisadores chineses descobriu um gene capaz de aumentar em cerca de 50% a produção de arroz e trigo por hectare e tudo indica que o mesmo pode ser feito com outras plantas.

Plantas usam a energia solar para crescer. Esse processo é complexo, depende da capacidade da planta de captar agua e nutrientes do solo, da eficiência fotossintética e da capacidade de acumular açucares e seus derivados na forma de biomassa (grãos, folhas, raizes e caules). Isso envolve centenas de genes que precisam ser regulados de maneira coordenada.

Sabemos que há genes capazes de coordenar a atividade de enormes grupos de outros genes. O que os cientistas fizeram foi identificar mais de 100 desses genes. Em seguida selecionaram os ativados quando a planta se defronta com a falta de nitrogênio no solo ou quando a quantidade de luz é alta e a planta precisa aumentar sua eficiência para aproveitar o dia ensolarado. Foi assim que descobriram um gene chamado OsDREB1C, ativado nessas duas condições.

Em seguida produziram plantas geneticamente modificadas nas quais o gene OsDREB1C permanece constantemente ativado. O resultado é uma planta que “imagina” estar sempre com falta de nutrientes e com excesso de luz.

Durante dois anos plantas de arroz com o gene OsDREB1C ativado foram testadas no campo. Quando comparadas com plantas normais, produzem de 41% a 68% mais toneladas de arroz por hectare. Nessas plantas a captura de nitrogênio do solo e a fotossíntese são mais eficientes, as plantas florescem mais cedo, o número de grãos por espigas é maior, os grãos crescem mais rápido e ficam maiores.

Centenas de genes alteram seu funcionamento para que isso ocorra, e todos eles sob comando do gene OsDREB1C. Esse gene existe em todas as plantas e resultados similares foram obtidos em trigo. Tudo indica que essa descoberta pode revolucionar a agricultura no médio prazo.

Mais informações: A transcriptional regulator that boosts grain yields and shortens the growth duration of rice. Science 377, eabi8455 2022