O CRISPR já demonstrou ter vários usos potenciais, e o mais novo deles pode nos ajudar a preservar uma das frutas mais populares do mundo: a banana. Pesquisadores de uma startup britânica chamada Tropic Bioscences estão usando a ferramenta de edição genética para criar bananas melhores, mais à prova de pragas do que as atuais, além de tentarem aprimorar grãos de café também, dois produtos, além de populares, importantes para a economia de diversos locais no mundo.
A empresa anunciou no dia 13 que levantou US$ 10 milhões para comercializar suas bananas e grãos de café desenvolvidas com o uso do CRISPR. A ferramenta de edição genética pode ser usada neste caso para editar com precisão o DNA, possibilitando a retirada de uma pequena porção do código genético, por exemplo, sem falar em outras técnicas de edição de gene. E isso se mostra importante neste momento porque, mais uma vez, a banana se vê sob risco de ser atingida por pragas e doenças e afetar a indústria no mundo todo.
Depois de dizimar uma variedade anterior e mais saborosa de banana, um fungo voltou a ameaçar a fruta, com uma nova estirpe letal que vem se espalhando pela África Oriental e apodrecendo bananas.
As bananas são criadas clonando outras árvores, portanto, isso significa que se uma árvore é suscetível à praga, as outras também são. Gilad Gershon, CEO da Tropic Biosciences, em entrevista à Fast Company, explica que isso “cria muita exposição para a indústria, porque uma doença que mata uma banana pode acabar com toda a indústria. Um besouro que ataca uma banana pode atacar todas elas”.
“Como a criação tradicional não é uma opção, a edição de genes faz muito sentido”, completa Gershon, afirmando também que a genética é o único caminho atual para se alterar bananas.
Outra vantagem apontada pelo CEO da Tropic Biosciences seria a possível diminuição de custos na produção das bananas. Gershon afirma que cerca de um quarto dos custos de produção de bananas hoje em dia vai para fungicidas e que, se as bananas forem mais resistentes, o uso de agroquímicos poderia diminuir.
A Tropic Biosciences trabalha também para prolongar o prazo de validade da banana usando a técnica de edição de genes sem envolver métodos de organismos geneticamente modificados. “Estendendo o prazo de validade, você pode reduzir significativamente o desperdício”, disse Gershon.
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Quanto ao café, a startup já conseguiu editar geneticamente uma variedade de grão naturalmente sem cafeína. No momento, o comum na indústria é remover a cafeína em um processo de encharcar e vaporizar os grãos, o que é custoso e até agressivo, diz Gershon, afetando também a nutrição e o sabor do café. “Se você cultivar o feijão sem a cafeína ou com uma quantidade menor de cafeína em primeiro lugar, então pode obter um produto final mais próximo do sabor do café normal e pode manter um conteúdo maior dos compostos mais saudáveis que são naturalmente encontrados no café.”
É de se imaginar que alimentos geneticamente modificados enfrentem alguma resistência de início por parte do consumidor médio, mas o número de testes por parte de diferentes empresas pelo mundo tem crescido.
As estratégias futuras para o combate à ferrugem asiática da soja foram discutidas em um painel realizado no último dia 13, durante o VIII Congresso Brasileiro de Soja, em Goiânia (GO). Pesquisadores da Universidade Federal de Viçosa, Embrapa e da Basf mostram diferentes avanços tecnológicos que auxiliarão os produtores nos próximos anos, mas foram unânimes em dizer que o controle da doença só será possível integrando diferentes ferramentas e ações de manejo.
A ferrugem asiática é a doença de maior impacto na cultura da soja no Brasil. Presente em todas as regiões produtoras, se não controlada, pode causar perdas de 30 a 90% da produção. Estima-se que por ano, os produtores brasileiros gastem cerca de US$ 2,2 bilhões com aplicação de fungicidas para controlar a doença.
Atualmente o controle é feito principalmente com o uso de fungicidas, porém, devido à grande capacidade mutagênica do fungo e à sua variabilidade genética, os produtos disponíveis no mercado estão perdendo sua eficiência ano a ano. Estratégias de manejo também são adotadas para reduzir a reprodução do fungo, como a adoção de períodos de vazio sanitário e o estabelecimento de épocas de plantio.
Outra forma de combater a doença é com o uso de cultivares resistentes. Atualmente já há dois materiais no mercado brasileiro e pesquisadores trabalham no lançamento de novas cultivares.
Para o professor da UFV Sérgio Brommonschenkel, é preciso que as novas cultivares combinem mais de um gene de resistência, de modo a garantir maior durabilidade na eficiência dos materiais. Para encontrar esses genes, pesquisadores trabalham com diferentes frentes. Uma delas é buscando em outras leguminosas não hospedeiras do fungo, como o feijão-guandu e feijão comum, por exemplo.
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Utilizando tecnologias de clonagem, edição gênica e transgenia, o objetivo é o de conferir à soja a resistência à doença sem deixar de lado características de alta produtividade e resistência à herbicidas e a pragas.
“O gene tem que funcionar quando transferido para a soja, tem que conferir resistência a um amplo espectro e tem que ter mecanismos de ação diferentes”, resume o professor da UFV.
A pesquisadora da Basf Karen Century mostrou o trabalho que vem sendo desenvolvido pela empresa para o desenvolvimento de cultivares resistentes. Otimista com os resultados obtidos nos testes de campo, confirmou para a próxima década o lançamento no mercado.
“Estamos em busca de uma solução durável, que gere segurança para os produtores. A solução está no uso de tecnologias e diferentes formas de ação. Só assim será possível dar mais segurança ao produtor”, disse a pesquisadora norte-americana.
Conhecendo o inimigo
Outra linha de ação dos cientistas está na busca por alternativas por meio do melhor conhecimento do fungo Phakopsora pachyrhizi. Como ele tem elevada variabilidade genética, é preciso entender os mecanismos de ação para encontrar possíveis formas de evita-las.
Nesse sentido, pesquisadores identificaram 851 proteínas que o fungo injeta no tecido vegetal. Isoladas, as proteínas foram testadas como forma de se saber quais delas provocam reações de defesa da planta. Esse conhecimento, juntamente com a finalização do sequenciamento genômico do fungo possibilitarão trabalhos em busca de se encontrar formas de silenciar os efeitos danosos do microrganismo.
“Quanto mais a gente conhecer o fungo e pudermos explorar as opções que nós temos, mais chances teremos de sucesso no combate à ferrugem asiática”, afirma a pesquisadora da Embrapa Soja Francismar Marcelino.
Imagem produzida por drone em experimento na Embrapa Soja | Imagem: Júlio Franchini/ reprodução da Embrapa
O debate sobre o uso de imagens e de sensoriamento remoto para mapear a variabilidade de atributos do solo e das planta permeou o painel sobre Perspectivas para uso de imagens e sensores em sistemas de produção de soja, que teve a moderação do diretor de Inovação e Tecnologia da Embrapa, Cléber Oliveira Soares, durante o VIII Congresso Brasileiro de Soja, realizado de 11 a 14 de junho, em Goiânia (GO).
O professor Leandro Maria Gimenez, da Esalq/USP, centrou sua palestra no uso de sensores para avaliação de atributos do solo. O sensoriamento remoto é baseado na medição da radiação refletida ou emitida a partir de diferentes objetos (reflectância), que absorvem ou refletem a radiação do sol de diferentes maneiras. “Os sensores trazem vantagens como maior agilidade ao diagnóstico, e quando acoplados às máquinas, podem auxiliar na criação de mapas de prescrição de alguns insumos e incrementar o processo de tomada de decisão”, disse.
Gimenez abordou os aspectos agronômicos relacionados ao uso de sensores de solo. Em especial, aqueles que medem a condutividade elétrica do solo como opção para correlacionar com alguns atributos físicos e químicos e subsidiar o estabelecimento de zonas homogêneas de manejo. “Vejo como desafio grande ainda que se consiga transformar os dados disponíveis em informação e que o conhecimento gerado melhore a tomada de decisão a campo”, ressaltou.
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Para falar sobre o uso de imagens e sensores em sistemas de produção de soja, o painel contou com a experiência do professor da Universidade Estadual de Maringá, Marcos Rafael Nanni. Nanni tem pesquisas com VANT`s ou em voos tripulados, além de imagens de satélites, visando estimar atributos de solo e de plantas. O professor mostrou apreensão com a ansiedade do mercado por resultados rápidos. “Esta atitude pode atropelar ou até mesmo desqualificar uma tecnologia precocemente. Fica evidente um descompasso entre o tempo para o desenvolvimento tecnológico e as demandas do mercado,” avalia.
Nanni deu ênfase na aplicação prática do uso de sensores que medem a reflectância das plantas e as possibilidades de uso a exemplo de estimativa do estado nutricional e identificação do potencial de água nas plantas. “A ideia é discutirmos aqui o que é possível fazer com o sensoriamento remoto para resolver problemas a campo”, afirma.
Uso de imagens na pesquisa – Na safra 2017 2018, o pesquisador Júlio Cesar Franchini dos Santos, da Embrapa Soja, desenvolveu estudos com o uso de imagens, obtidas a partir de VANT`s comerciais, em áreas experimentais no Paraná. O objetivo de Franchini era mapear a variabilidade espacial das culturas e identificar correlações agronômicas, por meio das imagens fornecidas. Ele avaliou experimentos de fertilidade do solo, nematoides, ferrugem asiática, além de aplicações relacionadas ao manejo e conservação do solo. “O interessante é que conseguimos comprovar que muitos dos resultados que são obtidos em experimentos clássicos tiveram os mesmos resultados, a partir das imagens, o garante confiabilidade para a metodologia”, disse.
A primeira cultivar de soja com tolerância ao ataque de percevejos foi registrada pela Embrapa e estará disponível no mercado nas próximas safras. A nova cultivar, desenvolvida por meio de melhoramento genético tradicional, tem elevado potencial produtivo e suporta o dobro do ataque de percevejos, sem reduzir o rendimento.
Os percevejos são atualmente uma das pragas mais importantes para a cultura da soja, porque interferem na produtividade e na qualidade dos grãos e das sementes. De acordo com o pesquisador Carlos Arrabal Arias, líder do programa de melhoramento genético de soja da Embrapa, o dano é potencializado pela ocorrência de elevadas populações de percevejo, especialmente o marrom (Euschistus heros), e pela resistência dessa praga a alguns inseticidas.
“Introduzimos características de resistência ou tolerância a insetos nas cultivares de soja para facilitar o manejo das pragas no campo”, conta Arias, que também é o responsável pelo desenvolvimento de genótipos resistentes a insetos. “A resistência genética é o método mais econômico para o manejo de pragas e doenças”, frisa o cientista.
Cultivar suporta o dobro de percevejos
A busca por cultivares de soja com maior tolerância ao ataque de insetos sugadores foi intensificada desde 2016, quando foram avaliadas no campo experimental da Embrapa Soja, em Londrina (PR), 30 linhagens convencionais e 20 com as tecnologias RR e Intacta. O trabalho de pesquisa envolveu especialmente as equipes que atuam com melhoramento genético e entomologia. Os resultados mostraram que as plantas desenvolvidas apresentaram alta produtividade, mesmo quando atacadas por percevejos.
Arias relata que, enquanto o nível de dano definido pela pesquisa atualmente é de dois percevejos por pano de batida, a nova cultivar consegue suportar, pelo menos, o dobro de percevejos, sem afetar a sua produtividade. “Algumas plantas, mesmo na presença de alta população de percevejos, mantiveram a produtividade alta, enquanto as cultivares suscetíveis ao ataque desses insetos apresentaram perdas importantes”, revela.
A pesquisadora Clara Beatriz Hoffmann Campo, da Embrapa Soja, conta como foram realizadas as pesquisas para desenvolver cultivares de soja com tolerância ao percevejo
Menor custo e mais manejo integrado de pragas
Na Embrapa, as melhores plantas oriundas de cruzamentos genéticos específicos para resistência a percevejos foram testadas em gaiolas fechadas, instaladas em campo experimental. Nessa condição, o objetivo era avaliar o nível de dano causado pelos percevejos à soja, a partir da presença de zero, quatro, oito e 16 percevejos.
“Esses ensaios também comprovaram os resultados obtidos anteriormente”, afirma a pesquisadora da Embrapa Soja Clara Beatriz Hoffmann Campo. “A vantagem dessa tolerância é que o produtor pode aguardar mais tempo para entrar com inseticidas, o que reduz custos e ainda mantém a presença dos inimigos naturais no campo, favorecendo o controle pela integração de táticas do Manejo Integrado de Pragas”, explica a pesquisadora.
Percevejo marrom é uma das principais pragas da soja
O principal problema dos percevejos é o seu ataque direto ao grão e às vagens da soja, diferentemente das lagartas, por exemplo, que atacam as folhas. “O percevejo causa danos diretamente no grão que o agricultor colhe. Por isso, existe potencial de perda em produtividade e também em qualidade de produtos que serão gerados, como o óleo e a ração animal”, explica o pesquisador Samuel Roggia, da Embrapa Soja. No caso dos produtores de semente, o problema é ainda maior, porque o ataque de percevejos afeta o vigor da semente, o que impactará no estabelecimento adequado da futura lavoura.
Em particular, o percevejo-marrom (Euschistus heros) tem seu controle feito basicamente com produtos químicos e há vários casos de populações que apresentam elevada tolerância a alguns inseticidas. “São populações que os inseticidas não conseguem controlar tão bem”, diz Roggia. Além disso, diferentemente do que ocorre com outras pragas, para combater o percevejo-marrom ainda não estão disponíveis ferramentas como a biotecnologia e o controle biológico aplicado.
Com o aumento da resistência de populações de percevejos a produtos químicos, o produtor entra em um cenário de alto risco de perda de controle dessa praga. “Por isso, a importância de termos cultivares tolerantes à praga. É uma ferramenta para ser inserida no manejo integrado do percevejo-marrom, reduzindo o risco que apresenta para a cultura. Essa ferramenta pode ser integrada a outras táticas que já existem, como o controle químico”, destaca o pesquisador.
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Percevejo marrom é uma das principais pragas da soja