Técnica revoluciona o monitoramento de doenças sem danificar as plantas

Cientistas da Universidade de Tecnologia de Delft, em colaboração com a Universidade de Utrecht, criaram um método que permite monitorar infecções em plantas em tempo real e em 3D, sem a necessidade de destruir a planta infectada. Essa nova técnica, chamada tomografia de coerência óptica dinâmica (dOCT), está sendo considerada um marco na pesquisa agrícola. O estudo detalha como a tecnologia pode ser utilizada para entender melhor como patógenos, como o causador do míldio (Bremia lactucae), comportam-se dentro de tecidos vegetais vivos.

“Ao contrário das técnicas anteriores, que exigiam a morte da planta e o uso de corantes para observação microscópica, a dOCT nos permite visualizar o desenvolvimento da doença em tempo real, preservando a planta viva”, explica Jeroen Kalkman, professor associado de física de imagem.

Esse método possibilita que os cientistas acompanhem a progressão da doença de forma contínua, acelerando a obtenção de dados essenciais para o desenvolvimento de variedades de plantas mais resistentes.

Variedades de alface resistentes ao míldio já são comuns entre os agricultores. No entanto, assim como ocorre com o coronavírus em humanos, o míldio está em constante mutação, criando variantes que podem infectar plantas antes consideradas resistentes. Essa “corrida” entre o desenvolvimento de novas cepas de patógenos e a criação de cultivares resistentes força a comunidade científica a estar em constante inovação.

“Existem variedades de alface resistentes, mas a doença evolui, e os patógenos acabam encontrando formas de superar essas resistências”, afirma Jos de Wit, físico envolvido na pesquisa. De acordo com ele, a nova tecnologia permitirá uma reação mais rápida no desenvolvimento de cultivares, uma vez que agora é possível visualizar a atividade dos patógenos desde os estágios iniciais da infecção.

Impacto na produtividade e sustentabilidade

A técnica de dOCT não apenas facilita o monitoramento de doenças em plantas, mas também traz promessas significativas para o futuro da agricultura. Segundo os pesquisadores, essa tecnologia contribuirá para a criação de cultivos mais resistentes a uma variedade maior de patógenos, o que resultará em colheitas mais abundantes e saudáveis.

“Com a dOCT, podemos desenvolver plantas que exigem menos uso de pesticidas, são mais resistentes a condições climáticas extremas e, consequentemente, produzem mais. Isso significa que podemos alimentar mais pessoas com menos recursos”, destaca Kalkman. Além disso, o uso reduzido de pesticidas também representa uma vantagem para o meio ambiente, já que a menor utilização de químicos contribui para a preservação dos ecossistemas agrícolas.

Aplicação em outros cultivos

Embora os estudos iniciais tenham focado nas infecções de míldio em alfaces, a equipe de Delft demonstrou que a técnica é eficaz para outros tipos de cultivos. Pimentões e culturas infectadas por nematoides parasitas foram analisadas com sucesso usando a dOCT.

Contudo, ainda há desafios a serem superados antes que a técnica se torne amplamente utilizada. “Ainda precisamos torná-la mais acessível para biólogos sem formação técnica”, afirma Kalkman, que vê na tecnologia um potencial ainda maior para transformar o modo como as doenças das plantas são mapeadas e combatidas.

Com a nova ferramenta em mãos, os pesquisadores esperam reduzir o tempo e o custo no desenvolvimento de cultivares mais resistentes, garantindo uma produção agrícola mais sustentável e robusta frente aos desafios globais. A técnica de visualização em 3D, sem a necessidade de destruir a planta, promete não apenas ser um divisor de águas para a pesquisa científica, mas também para a prática agrícola no campo, levando a uma revolução silenciosa no modo como os agricultores enfrentam os patógenos que ameaçam suas colheitas.

Mais informações podem ser lidas em doi.org/10.1038/s41467-024-52594-x

Exemplo do código pode ser visto em doi.org/10.5281/zenodo.11428245