Uma equipa internacional de cientistas identificou um gene que permite ao arroz manter a produtividade mesmo com baixos níveis de azoto, podendo aumentar a produção até 24% e reduzir a dependência de fertilizantes sintéticos.
Uma equipa de investigadores da Universidade de Oxford, da Nanjing Agricultural University e do Institute of Genetics and Developmental Biology da Academia Chinesa de Ciências descobriu um gene que ajuda as plantas a equilibrar o crescimento das raízes e da parte aérea em condições de escassez de nutrientes.
A descoberta, publicada na revista Science, poderá contribuir para uma agricultura mais sustentável, aumentando a produtividade das culturas e reduzindo o uso de fertilizantes com azoto — um dos principais responsáveis por emissões de gases com efeito de estufa, poluição da água e degradação dos solos.
Nos ensaios de campo, os cientistas utilizaram plantas de arroz com uma versão natural melhorada do gene, denominado WRINKLED1a, e registaram aumentos de produtividade até 24%. Em condições de baixa aplicação de azoto, o rendimento aumentou 23,7%, enquanto em níveis elevados o crescimento foi de 19,9%.
Em situações de escassez de azoto, as plantas tendem a investir mais no crescimento das raízes para captar nutrientes, o que prejudica o desenvolvimento da parte aérea e a produção de grão. Até agora, o mecanismo que regulava este equilíbrio era desconhecido.
O estudo demonstra que o gene WRINKLED1a desempenha um papel central nesse processo. Plantas com maior expressão deste gene apresentaram melhor crescimento global, enquanto plantas sem uma versão funcional perderam a capacidade de ajustar o desenvolvimento das raízes.
Após a análise de mais de 3000 variedades de arroz, os investigadores identificaram uma variante natural mais eficiente, que foi introduzida em plantas com desempenho inferior através de melhoramento tradicional.
“O nosso estudo mostra claramente que este regulador é um alvo promissor para a melhoria sustentável das culturas. Foi extraordinário ver a diferença que a versão melhorada do gene teve na produtividade do arroz durante os nossos ensaios de campo”, afirmou Zhe Ji, investigador da Universidade de Oxford e autor correspondente do estudo.
Segundo os cientistas, o gene atua de forma diferenciada nas várias partes da planta, promovendo simultaneamente o crescimento acima do solo e a capacidade de absorção de azoto pelas raízes.
“O WRINKLED1a ajuda o arroz a evitar o compromisso habitual de ‘mais raízes, menos parte aérea’ em condições de limitação de azoto, sustentando produtividades estáveis com menores entradas de azoto. O próximo passo é investigar se genes semelhantes noutras culturas, como o trigo e o milho, podem produzir resultados semelhantes”, explicou Shan Li, autora principal do estudo.
O artigo foi publicado originalmente em CiB – Centro de Informação de Biotecnologia.
