Pesquisadores da Iniciativa Australiana de Resistência a Herbicidas (HARI) anunciaram ter descoberto uma planta tropical no extremo norte da país que literalmente “come” glifosato. Esse ingrediente ativo se tornou o mais usado do mundo justamente por sua efetividade contra as daninhas. Mas uma população de capim-arroz encontrada próxima ao Rio Ord é a primeira cientificamente comprovada capaz de metabolizar ou quebrar o herbicida.
“Na pesquisa, você se empolga com novas descobertas que não eram conhecidas anteriormente; e no mundo da ciência, essa é realmente a primeira vez”, afirmou o professor Stephen Powles – um especialista que é referência global em resistência a herbicidas. Ele está entre um grupo de pesquisadores que passou a maior parte da última década tentando desvendar o mistério por trás dessa suposta “super-daninha”.
Atualmente, 304 populações de 42 espécies de plantas invasoras desenvolveram algum grau de resistência ao glifosato em diversas partes do mundo. Até agora, no entanto, nenhum cientista havia provado a capacidade de uma planta metabolizar ou quebrar o herbicida. Powles conta que esse “enigma científico” despertou a curiosidade de um grupo de 20 cientistas da China, que voaram para a Austrália para trabalhar pesquisa.
“Há muitos anos viemos tendo excelentes colaborações com vários laboratórios na China. O Dr. Pan Lang, iniciou esses estudos usando sofisticadas ferramentas genéticas modernas [e] fomos capazes de identificar um gene chamado gene AKR, que julgávamos ser responsável [por metabolizar o glifosato]. Isolamos esse gene, colocamos no arroz e a prova final mostrou que o arroz se tornou resistente ao glifosato”, conta o especialista.
Para o professor Powles, a descoberta acidental traz uma lição: “O resultado final para os agricultores que usam glifosato é – quando você está em uma coisa boa, não se atenha a ela. Se você deseja que o glifosato funcione para a próxima geração, tenha moderação agora. Para conservar grupos químicos, é necessário rotação e usar outras maneiras de controle de ervas daninhas. Não importa onde você cultive ou mesmo em seu quintal, se você continuar usando a mesma coisa, a resistência acontecerá; é inevitável”.
A tecnologia é uma importante aliada do agronegócio, inclusive no combate às pragas da soja. Por meio do cultivo de plantas bT e outras soluções, já é possível controlar as principais espécies que ameaçam a produtividade dos plantios. Mas os percevejos ainda são exceções à regra, tornando-se hoje a principal praga da soja brasileira.
O pesquisador Geraldo Papa, da Unesp (Universidade Estadual Paulista), explica que o principal prejuízo do inseto à lavoura é atribuído quando ele suga o grão ainda pequeno, no início na formação da vagem. “Com isso, o grão não se desenvolve, fica chocho e cai. Nas picadas em grãos um pouco mais desenvolvidos, e que o produtor ainda consiga colher, ele vai ter uma perda de qualidade enorme em função da injeção de toxina do percevejo”, explica Papa.
Segundo Papa, hoje a espécie de percevejo-marrom-da-soja, Euschistus heros, é mais frequente e abundante na cultura do país. “Em algumas regiões, temos também o percevejo-verde-pequeno, o Piezodorus guildinii, que produz danos maiores que o marrom, entretanto é menos frequente”. A presença destas “visitas indesejadas” causam danos enorme à rentabilidade e à produtividade da soja. Os grãos danificados, mas que conseguem ficar na planta após o ataque – não caem ou chocham – têm baixíssima qualidade. “Isso será verificado na venda do grão, com a queda de preço, com a classificação ruim daquela soja. No caso de produção de semente de soja atacada pelo percevejo, o ataque inviabiliza aquele grão como semente, uma vez que o percevejo afeta a germinação, além do vigor das plantas originadas desses grãos. Ou seja, é um desastre para a produção. O produtor perde muito, perde em produtividade e perde muito na qualidade desses grãos”, ressalta o pesquisador.
Hoje, de acordo com Papa, o mercado brasileiro utiliza três inseticidas para controle das pragas da soja: as misturas de um inseticida do grupo dos neonicotinoides, com um inseticida do grupo dos piretroides, e rotacionando com aplicações de acefato. “Fora isso, não há outros inseticidas sendo utilizados. São poucos, inclusive, o acefato acaba sendo um parceiro das misturas. É um leque pequeno de opções. Basicamente, podemos dizer que há dois produtos pra se utilizar, porque as misturas normalmente são compradas prontas e associadas ao acefato”.
Ter apenas dois inseticidas para serem rotacionados no mercado resulta não só em preços mais altos para os agricultores, como também à resistência, devido a pressão de seleção exercida por apenas estes inseticidas explicados por Papa. “A evolução da resistência quase sempre vem e depende de uma série de fatores, desde a natureza química dos inseticidas que são utilizados, mas, principalmente, da falta de manejo da resistência”, ressalta o pesquisador.
Ou seja, o aumento da pressão de seleção, ou o uso constante da mesma molécula, faz com que a evolução de resistência da praga seja rápida. E, no caso do controle do percevejo, Papa já nota algumas falhas no campo e perda de efetividade dos inseticidas que são utilizados. Por isso, o mercado já está prestando atenção neste cenário. “São necessários estudos específicos de baseline, de dose diagnóstica, para se ter uma comprovação de como está a real situação de desenvolvimento de resistência desses inseticidas utilizados para controle de percevejo. Mas já há uma ‘luz amarela’, o que já era esperado devido ao uso intenso”.
Hoje, de acordo com o pesquisador, a soja brasileira recebe em média entre 2,5 e 3 aplicações por ciclo da cultura. “Se levarmos em conta 35 milhões de hectares, são mais de 100 milhões de hectares por ano que recebem uma aplicação desses inseticidas, e, por enquanto, eles estão resolvendo, mas notamos claramente em campo que já há um aumento da dose por conta do próprio agricultor para poder chegar em um controle satisfatório”.
Por isso, Papa concorda que o mercado brasileiro precisa urgente de novas tecnologias para controle das pragas, principalmente de novas moléculas que retardem a evolução de resistência. “Pois pode ocorrer de o produtor ‘ficar na mão’, já que as opções são poucas, a pressão de seleção é alta e a resistência está batendo nas portas”, conclui.
A solução feita de detergente e óleo para eliminar pulgãoem laranjeira tem uma receita simples. Em volume igual para cada produto, misture um detergente neutro com óleo vegetal. No momento de utilizar o inseticida caseiro, é importante diluir em água a 2%. Se tiver um pulverizador de 20 litros, adicione 400 mililitros da solução em 19,6 litros de água. Aplique a mistura na fruteira.
Cientistas conseguem obter pimenta-do-reino 100% livre de vírus ->
Dois vírus estão disseminados em praticamente todas as lavouras de pimenta do Brasil. Eles comprometem a fotossíntese, inibem o crescimento da planta e, consequentemente, sua produtividade. Recentemente, pesquisadores da Embrapa encontraram um material 100% sadio que deverá dar origem a uma nova cultivar livre dos microrganismos.
“Os vírus não matam a planta, até mesmo porque eles se beneficiam dela, mas impedem seu crescimento pleno, fazendo com que seu tamanho e sua produtividade sejam muito aquém da sua capacidade. Uma planta livre de vírus consegue expressar toda sua potencialidade”, afirma Oriel Lemos, pesquisador da Embrapa Amazônia Oriental (PA).
Pará responde por metade
da produção nacional
A identificação e o desenvolvimento de uma cultivar livre de vírus representam um grande passo na pipericultura paraense. O estado do Pará é o maior produtor nacional de pimenta-do-reino (Piper nigrum L.) com quase 40 mil toneladas em 2017, segundo o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Isso significa que só o estado é responsável pela metade da produção brasileira, que naquele ano foi de quase 80 mil toneladas.
Durante muito tempo, a fusariose ou a podridão-das-raízes, causada pelo fungo Fusarium solani f. sp. piperis, foi considerada o maior problema da pimenteira-do-reino no estado do Pará. “Mesmo assim, com boas práticas, manejo adequado e o uso de cultivares recomendadas, é possível produzir mudas sem a doença”, conta o pesquisador.
Já a virose é um problema silencioso, pois os sintomas podem aparecer gradativamente ao longo da vida do pimental e aos poucos vão deixando sequelas, como a diminuição do tamanho das plantas e, consequentemente, a redução na produtividade. E é crônico, pois toda muda produzida de uma matriz infectada carrega a carga viral. Para a virologista Alessandra de Jesus Boari, pesquisadora da Embrapa Amazônia Oriental, a virose é um problema maior do que se imagina. “Muitos produtores ainda não sabem reconhecer a planta doente no campo”, completa.
Busca por um material sadio
O trabalho se iniciou na década de 1990. Após um processo de seleção de plantas no campo, foi identificado um material com características diferenciadas. O passo seguinte foi a germinação in vitro das sementes dessa planta em laboratório, o que resultou na seleção das dez plantas mais vigorosas e sadias. Elas foram clonadas, garantindo assim que as mudas produzidas pelo processo de micropropagação mantivessem fidelidade às matrizes.
“As mudas clonadas foram levadas para a área de um produtor e duas plantas de um mesmo clone se destacaram e foram multiplicadas por cerca de dez anos. O desenvolvimento dessas plantas no campo vem sendo acompanhado detalhadamente”, conta Oriel Lemos.
Os clones das melhores plantas apresentaram o entrenó maior que as cultivares tradicionalmente utilizadas no campo, o que permite a melhor frutificação nos ramos e facilita a colheita. Eles têm maturação dos frutos mais homogênea e apresentam espigas sem falhas de frutos. Seu rendimento ficou em 33% na secagem da pimenta, enquanto as plantas tradicionais apresentam rendimento de 28%. Além disso, os novos clones se adaptam melhor ao período de estiagem. Todas essas características foram herdadas da planta original.
Mas o que mais chama a atenção de pesquisadores e produtores é que esse material é livre de vírus, ou seja, 100% sadio. Ele dá origem a uma nova cultivar de pimenteira-do-reino a ser lançada em 2019 pela Embrapa. Atualmente, o material está sendo cultivado em áreas de produtores no município de Baião, no nordeste paraense.
Problema silencioso
Fernando Albuquerque produz mudas de pimenteira-do-reino há cerca de 30 anos no município de Castanhal, no nordeste do Pará, e vende para todas as regiões do estado. Segundo ele, o principal obstáculo hoje é produzir uma muda de qualidade. “A pesquisa da Embrapa já avançou muito nesse sentido. A fusariose é um problema que pode ser controlado com boas práticas e manejo adequado, mas os vírus ainda não sabemos como eliminar da planta. Esse é o nosso maior problema”, conta o produtor.
O levantamento de viroses na pimenteira-do-reino no estado do Pará evidenciou a presença de dois vírus: o Piper yellow motte virus (PYMoV) e o Cucumber mosaic virus (CMV). Segundo a pesquisadora Alessandra J. Boari, há ainda um terceiro vírus que está em processo de sequenciamento genético em uma parceria da Embrapa com a Universidade Nacional de Brasília (UnB) e Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE).
De acordo com a pesquisadora, o PYMoV é o mais disseminado, e não somente no Pará. “Nas lavouras de Minas Gerais, Espírito Santo e da Bahia esse vírus também já foi encontrado”, alerta. Ela explica ainda que o vírus PYMoV pode ser transmitido pela cochonilha, que tem sua maior importância em viveiros de mudas. Mas como a pimenteira-do-reino é propagada por meio de estacas, a disseminação desse vírus ocorre principalmente por meio do uso de mudas infectadas provenientes de matrizes doentes.
As plantas adoecem
Os sintomas variam de acordo com as cultivares utilizadas no campo, mas de uma forma geral, o vírus causa a redução do tamanho das folhas e o mosaico de cores, no qual as folhas perdem a uniformidade da cor verde e apresentam manchas amarelas, comprometendo assim, entre outros processos, a fotossíntese da planta, o que culmina na menor produtividade de frutos de pimenta.
Os vírus afetam o desenvolvimento da planta como um todo ao longo do tempo. “As folhas ficam pequenas, deformadas e com mosaico, reduzindo o processo de fotossíntese e consequentemente levando à diminuição da produção. E não há remédios para a eliminação dos vírus”, resume a cientista.
Isso tudo tem um agravante, segundo a pesquisadora: a carga viral passa de “planta-mãe para filha”. Portanto, toda muda produzida a partir de estaca de uma planta doente já carrega o vírus consigo. Esse processo de adoecimento da planta e da perpetuação da carga viral ao longo das gerações tem o nome de degenerescência.
O agricultor João Benedito Gomes Cantão, do município de Mocajuba, vem perdendo produção ano após ano. “Eu faço poda manual e consigo manter o pimental produzindo mesmo com a fusariose, mas com a virose não tem jeito. Já recorri a outras cultivares para tentar produzir melhor”, afirma.
A Embrapa já desenvolveu sete cultivares de pimenteira-do-reino que atualmente são utilizadas em todas as lavouras brasileiras. Porém as viroses, segundo Alessandra J. Boari, vêm provocando mudanças significativas nos campos de produção.
A cultivar de pimenteira-do-reino mais plantada na região era a BRS Cingapura. Com a ocorrência das viroses essa realidade vem mudando e os plantios estão sendo paulatinamente substituídos por outras cultivares, como a BRS Bragantina, também desenvolvida pela Embrapa. “As plantas de Bragantina, apesar de também terem o vírus PYMoV, não mostram sintomas e possivelmente apresentam mais tolerância a esse vírus”, ressalta a pesquisadora.
Porém, mesmo após a disponibilização do novo material livre de vírus aos produtores, é preciso cuidado para evitar a infecção tanto no campo quanto nos viveiros de mudas. “Atualmente, os vírus estão em todos plantios. Por isso, os produtores devem priorizar boas práticas de manejo e adquirir mudas de viveiristas credenciados pelo Ministério da Agricultura”, alerta o pesquisador Oriel Lemos. Dessa forma, é possível ter um pimental sadio, mais produtivo e com menores custos de produção.
Pesquisa da Embrapa em parceria com a Universidade Federal de Viçosa (UFV) identificou dois novos genes que potencializam a tolerância da planta ao alumínio na cultura do sorgo. A descoberta brasileira foi contada em artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), da Academia de Ciências dos Estados Unidos da América, por meio do artigo “Variantes repetitivas na região promotora do gene SbMATE protegem as raízes de sorgo dos efeitos tóxicos do alumínio por meio de interações em cis e trans”. Os dois genes identificados potencializam o efeito de um terceiro, chamado SbMATE, que faz com que as plantas tolerem o alumínio tóxico em solos ácidos.
Esses dois genes isolados, chamados de fatores de transcrição, atuam como um sensor: na presença de alumínio, a expressão de ambos é aumentada, exatamente quando a tolerância ao elemento é necessária. Na ausência do elemento químico, a expressão dos dois é reduzida, diminuindo também a expressão do gene SbMATE.
“Acreditamos que isso seja resultado de um mecanismo evolutivo, para evitar a perda de energia, na forma de carbono orgânico, quando não há estresses de alumínio”, esclarece o pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo(MG) Jurandir Vieira de Magalhães, que liderou a pesquisa em parceria com a professora Elizabeth Fontes, da Universidade Federal de Viçosa (UFV).
Esse resultado é especialmente importante porque os solos das regiões do Cerrado brasileiro são ácidos, com a presença de alumínio, que danifica o sistema radicular das plantas e reduz a produtividade da lavoura. Além do Brasil, esse problema também é muito comum em regiões tropicais, em grande parte da África e da Ásia.
Mais tolerância à seca
A tolerância das culturas ao alumínio tem relação estreita com a capacidade da planta de tolerar também a seca, pois, quando as raízes das culturas são danificadas pelo alumínio, elas não se aprofundam no solo. Um sistema radicular danificado reduz a capacidade de absorção de água e de nutrientes, o que ocasiona a perda de produtividade nas lavouras. Esse problema é particularmente comum nos períodos de veranico, que ocorrem com frequência na região do Cerrado brasileiro.
“Na Embrapa, inclusive, foi pela identificação de cultivares mais tolerantes à seca que, há mais de 20 anos, os primeiros materiais tolerantes ao alumínio foram identificados pelos pesquisadores Robert Schaffert, no melhoramento de sorgo, e Elton Gama e Ricardo Magnavacca, no melhoramento de milho.”, conta Magalhães.
Avanço no processo de melhoramento
A intensão da pesquisa também foi gerar uma tecnologia que permitisse fazer um diagnóstico molecular da tolerância ao alumínio até mesmo de um banco de germoplasma, com centenas ou até milhares de acessos, facilitando o trabalho do melhorista na identificação de fontes de tolerância.
Esse resultado pode ser utilizado para direcionar os cruzamentos nos programas de melhoramento genético, de forma a facilitar a produção de cultivares tolerantes ao alumínio. “O estudo, no fim, compõe um sistema de informação genética. Agora, com o conhecimento desses genes, fazendo novos ensaios moleculares, podemos indicar ao melhorista, com maior precisão, quais os cruzamentos devem ser feitos para o desenvolvimento de cultivares de sorgo tolerantes ao alumínio para cultivo em solos ácidos.”
Para Magalhães, dois impactos desse trabalho se destacam. “Agora, considerando os novos genes, temos maior poder de predição se um genótipo vai ser tolerante ou sensível ao alumínio, e podemos também maximizar a eficiência do gene SbMATE no aumento da produtividade do sorgo cultivado em solos ácidos”, comemora o cientista.
A descoberta do gene fundamental para a lavoura
De acordo com Magalhães, a pesquisa com tolerância de plantas à toxidez do alumínio na Embrapa já tem várias décadas e, a partir de 2002, os cientistas começaram a investir na clonagem dos genes relacionados à essa característica.
“Um estudo da clonagem, concluído em 2007, resultou na identificação do SbMATE, o primeiro gene de tolerância ao alumínio isolado em sorgo e o segundo identificado em plantas. O trabalho foi realizado pela Embrapa Milho e Sorgo em parceria com a Universidade de Cornell, o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA) e a Universidade do Texas A&M”, conta o cientista da Embrapa, lembrando que o resultado foi publicado na revista Nature Genetics.
Com base nesse conhecimento, a equipe da Embrapa Milho e Sorgo realizou uma investigação do efeito desse gene na produtividade de grãos em solos ácidos. “Apesar de já termos isolado o gene SbMATE, nós ainda não havíamos quantificado em detalhes o seu efeito na produção de sorgo cultivado em solos com toxidez de alumínio. Publicamos então um outro artigo em 2016, mostrando que o gene provoca um aumento de produtividade de sorgo de mais de uma tonelada por hectare sob toxidez de alumínio no solo. Concluímos que, para uma condição de cultivo de sorgo em solos de Cerrado, é fundamental ter esse gene na cultura”, declara.
No entanto, os cientistas encontraram, posteriormente, materiais que deveriam ser tolerantes ao alumínio, por causa da ação do gene SbMATE, mas apresentavam menos tolerância do que o esperado, ou era até mesmo sensível ao elemento. “Começou a haver uma certa frustração, pois a técnica funcionava, mas não de forma perfeita como desejávamos. Com isso, levantamos a hipótese de que o gene SbMATE provavelmente não agia sozinho. Talvez ele precisasse de outros genes para controlar a sua expressão, potencializando seu efeito na tolerância ao alumínio”, lembra Magalhães.
Foi justamente esse o teor da descoberta publicada agora na revista PNAS. Na pesquisa, foram identificados dois outros genes que interagem com o gene clonado em 2007 e potencializam a ação daquele na tolerância ao alumínio. “A identificação desses dois novos genes foi um ponto fundamental do trabalho. Explicando de uma forma bem simples, os genes têm uma sequência de DNA, que precede o gene propriamente dito, chamada de região promotora, que controla a expressão gênica. Espera-se que, quanto maior a expressão de um gene, maior deverá ser a quantidade da proteína codificada por esse gene, o que influenciará as diferentes características controladas pelos genes como, por exemplo, a tolerância ao alumínio controlada pelo gene SbMATE.”
Em outras palavras, os genes podem ser mais ou menos expressos, dependendo de variantes presentes nas regiões promotoras. Por exemplo, as células do organismo humano contêm o conjunto completo dos genes do organismo. Entretanto, alguns deles podem estar ligados em certas células e outros desligados, ou podem ocorrer variações na expressão gênica, em determinados tecidos e em certas condições. Isso contribui, entre outras coisas, para diferenciação dos nossos órgãos.
O pesquisador da Embrapa explica que a mesma comparação pode ser feita com os genes de tolerância ao alumínio. O gene SbMATE é muito mais expresso bem na ponta da raiz do que em outras regiões radiculares, e é exatamente o ápice radicular que tem que ser protegido do alumínio para que o sistema radicular se desenvolva bem na presença do metal. (veja a diferença na figura acima)