Embrapa identifica gene que fortalece defesa natural das plantas

Pesquisas conduzidas pela Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia (DF), em parceria com instituições nacionais e internacionais, identificaram genes de espécies silvestres do amendoim capazes de aumentar a tolerância de plantas cultivadas a diferentes estresses agrícolas, como seca, nematoides e doenças fúngicas. A abordagem é considerada inédita e abre novas perspectivas para o melhoramento genético sustentável de culturas como amendoim, soja, tomate e algodão.

Um dos destaques do estudo é o gene AdEXLB8, isolado da espécie silvestre Arachis duranensis, ancestral do amendoim cultivado. De acordo com os pesquisadores, a inserção desse gene em plantas comerciais não gera resistência direta, mas ativa um mecanismo conhecido como “priming de defesa”, uma espécie de memória molecular que mantém a planta em estado de alerta, pronta para responder de forma mais rápida e eficiente a situações de estresse.

“A planta passa a se comportar como se estivesse sob ataque constante, mas sem gastar energia excessiva. É como manter a adrenalina pronta para agir”, explica Ana Brasileiro, pesquisadora da Embrapa e líder do estudo.

Resistência ampliada sem perda produtiva

Ensaios realizados com plantas transgênicas de tabaco, soja e amendoim demonstraram maior tolerância à seca, redução significativa da infecção por nematoides-das-galhas (Meloidogyne spp.) e maior resistência a fungos como Sclerotinia sclerotiorum. Em alguns casos, a infecção por nematoides nas raízes foi reduzida em até 60%, sem impactos negativos sobre produtividade ou qualidade dos grãos.

Segundo os pesquisadores, a principal inovação está no fato de um único gene conferir resistência de amplo espectro, inclusive quando diferentes estresses ocorrem de forma simultânea — cenário cada vez mais comum diante das mudanças climáticas.

Biodiversidade como base da inovação

A descoberta tem origem em décadas de pesquisa com espécies silvestres do gênero Arachis, conhecidas por sua rusticidade e adaptação a ambientes adversos. Essas plantas fazem parte de um programa de conservação liderado pela Embrapa, que mantém um dos maiores bancos de germoplasma do mundo para o gênero.

Foi a partir da caracterização molecular dessas espécies, coordenada nos anos 2000 pela pesquisadora Patrícia Messemberg, que os cientistas passaram a identificar genes associados à resiliência natural perdida ao longo do processo de domesticação do amendoim.

“Muitas características de rusticidade foram deixadas para trás ao longo da domesticação. Nosso trabalho é resgatar esse potencial e transformá-lo em soluções concretas para a agricultura”, afirma Messemberg.

Biotecnologia supera barreiras do melhoramento tradicional

Historicamente, o uso de espécies silvestres em programas de melhoramento enfrentou resistência, devido à introdução de características indesejáveis junto aos genes de interesse. O avanço da biotecnologia permitiu contornar esse desafio, possibilitando a transferência direta de genes específicos, sem comprometer atributos produtivos.

Ferramentas como análise de transcriptoma, mapas genéticos e marcadores moleculares foram fundamentais para identificar o papel do gene AdEXLB8. Embora as expansinas — família à qual o gene pertence — estejam associadas ao afrouxamento da parede celular, o que teoricamente facilitaria infecções, os resultados mostraram justamente o contrário.

“Biologicamente, não sabíamos explicar por que uma proteína ligada ao crescimento também conferia resistência a seca, fungos e nematoides. Foi aí que entendemos o papel do priming de defesa”, relata Ana Brasileiro.

Patenteamento e aplicações futuras

A tecnologia associada ao gene AdEXLB8 está em processo de patenteamento, abrangendo expansinas silvestres de Arachis relacionadas à resistência biótica e abiótica. Os estudos também avançam para testes em outras culturas estratégicas, como soja, tomate e algodão.

Para os pesquisadores, a aplicação desses genes pode reduzir a dependência de defensivos químicos, contribuindo para sistemas produtivos mais sustentáveis e resilientes.

Conservação que gera impacto no campo

A descoberta também reforça a importância da conservação de recursos genéticos. O gene AdEXLB8 foi isolado de uma espécie coletada originalmente em 1953 e hoje preservada no Banco Ativo de Germoplasma da Embrapa, em Brasília.

“Esse gene mostra o valor científico e estratégico de um trabalho de conservação iniciado há mais de 70 anos”, destaca José Valls, pesquisador da Embrapa e referência na conservação do gênero Arachis.

Segundo ele, o Brasil é o principal centro de diversidade do gênero, com 84 espécies conhecidas, das quais 62 ocorrem no País.

Conhecimento ancestral e ciência de ponta

Além do avanço científico, os pesquisadores ressaltam o papel histórico dos povos indígenas da América do Sul na domesticação e preservação do amendoim. Evidências arqueológicas indicam o cultivo da planta há mais de 5 mil anos, resultado de manejo e seleção conduzidos por populações pré-colombianas.

Hoje, comunidades como os Kayabi, no Parque Indígena do Xingu (MT), ainda mantêm dezenas de variedades de amendoim, preservando uma diversidade genética valiosa para a pesquisa.

“Se hoje conseguimos buscar genes de interesse em espécies de Arachis, isso se deve ao conhecimento e ao manejo tradicional desses povos”, conclui Valls.