A sequência de DNA de um gene no trigo responsável por resistir a um vírus devastador foi descoberta, fornecendo pistas vitais para o manejo de culturas mais resistentes e a manutenção de um suprimento de alimentos saudável.
As colheitas de trigo nas Américas, Ásia, Europa e África são frequentemente devastadas por Vírus do Mosaico Amarelo do Trigo (WYMV), por isso há grande demanda por variedades ou cultivares de trigo resistentes a esse vírus.
Publicado hoje em PNASo estudo descobriu que o gene de resistência se originou em uma antiga planta selvagem do Mediterrâneo, parente do trigo.
O pesquisador principal do estudo, da Universidade de Melbourne, Dr. Mohammad Pourkheirandish, disse: “Esta descoberta pode ajudar no desenvolvimento de cultivares de trigo mais resistentes, aumentar o rendimento das colheitas e reduzir o uso de fungicidas nocivos. “
WYMV reduz o rendimento de grãos em até 80 por cento, causando perdas econômicas significativas. O vírus é hospedado e transmitido por um fungo residente no solo que coloniza as raízes das plantas de trigo, descolorindo as folhas de trigo e prejudicando o crescimento das plantas.
Esporos de fungos microscópicos contendo WYMV pode viver no solo por até uma década. Embora os fungicidas possam matar os esporos e interromper a transmissão, o tratamento fungicida não é econômico nem ecologicamente sustentável.
“A alternativa viável é cultivar seletivamente ou modificar geneticamente o trigo com resistência ao WYMV”, disse o Dr. Pourkheirandish.
“Antes desta pesquisa, sabíamos que um gene dominante chamado Ym2 reduz o impacto de WYMV nas plantas de trigo em mais de 70 por cento, mas não entendemos como o gene conseguiu isso.”
A equipe de pesquisa usou uma técnica chamada clonagem posicional para localizar o Ym2 gene em um cromossomo no pão de trigo e descobriu que sua sequência de DNA codifica uma proteína do tipo conhecido como NBS-LRR. Essas proteínas são ‘guardiãs’ que detectam patógenos e desencadeiam uma resposta imune nas plantas.
“Agora que sabemos o DNA do gene sequência, podemos selecionar linhas de reprodução que carregam Ym2 simplesmente analisando o DNA de um pequeno pedaço de folha, mesmo sem a etapa de inoculação do vírus”, disse o Dr. Pourkheirandish.
“Também tornará mais fácil encontrar variantes de Ym2 em parentes silvestres do trigo, o que pode fornecer resistência superior a doenças para melhorar ainda mais a cultura.”
O DNA do trigo moderno é quimérico, o que significa que seu material genético deriva de várias plantas ancestrais por meio de cruzamento natural ou hibridação, seguido de reprodução seletiva por humanos.
Ao comparar sequências de DNA em espécies relacionadas, os pesquisadores descobriram que Ym2 no pão moderno, o trigo deriva de uma antiga planta selvagem chamada Aegilops sharonensis, nativa dos países mediterrâneos orientais. Um gene semelhante ocorre em Aegilops speltoidesoutro ancestral selvagem do pão de trigo.
“Essas espécies selvagens teriam se cruzado com o trigo cultivado em algum momento e transmitido a resistência genética que agora é tão crítica comercialmente”, disse o Dr. Pourkheirandish.
“As plantas silvestres ancestrais são uma fonte rica de características úteis, como resistência a doenças, que os criadores de plantas e geneticistas podem extrair para proteger as culturas modernas e manter um suprimento saudável de alimentos – incluindo pão, macarrão, macarrão, cuscuz, doces, bolos e outros produtos de trigo dos quais muitos de nós dependemos e desfrutamos.”