Nova técnica acelera cultivo de plantas perenes editadas em laboratório

Uma nova ferramenta de edição genética chamada 'CRISPR-Combo' promete transformar a agricultura ao acelerar a regeneração de plantas a partir de células editadas. Desenvolvido por pesquisadores da Texas A&M AgriLife, o sistema ativa os genes naturais da própria planta para estimular o crescimento, superando um dos maiores gargalos tecnológicos do setor.

Publicada na revista Nature Communications neste mês, a inovação pode reduzir em semanas o tempo necessário para criar novas variedades. O trabalho conjunto envolveu a Texas A&M AgriLife Research, a Universidade de Maryland e o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA).

A abordagem manipula a sequência de interesse e aumenta de forma simultânea a atividade de genes morfogênicos pré-existentes no genoma vegetal, responsáveis por coordenar a divisão celular para formação de raízes e brotos.

Segundo Kranthi Mandadi, professor da Texas A&M e um dos líderes do projeto, a regeneração celular representa o principal obstáculo entre as modificações em ambiente laboratorial e a entrega de cultivares funcionais aos produtores, sobretudo em espécies lenhosas e frutíferas.

Para identificar os alvos biológicos adequados, a equipe chefiada pelo pesquisador Manikandan Ramasamy adotou uma triagem rápida baseada na indução de raízes pilosas diretamente em estacas vegetais, dispensando o ciclo completo de cultivo inicial.

Como o sistema funciona em culturas específicas?

Em batatas, a avaliação de 17 genes identificou quatro estimuladores de raízes pilosas, dos quais três elevaram a eficiência de regeneração de brotos para a faixa entre 45% e 70%, contra taxas de 30% a 35% no grupo controle. Na cultura de citros, cinco dos dez genes testados aumentaram a formação de brotos para 80% ou mais, superando o índice padrão inferior a 60%.

Qual é o efeito da ativação gênica combinada?

A aplicação simultânea de dois genes morfogênicos em morangos silvestres encurtou em mais de 30 dias o tempo necessário para obter um exemplar completo. Nos testes com choupos, os brotos se regeneraram em menos de um mês sem aplicação de hormônios externos, resultando em espécimes estufa com maior estatura e ganho de biomassa.

O financiamento do projeto partiu do programa Genotype-Independent Regeneration of Fertile Plants, vinculado à Foundation for Food and Agriculture Research, com aportes da U.S. National Science Foundation e do Departamento de Energia dos Estados Unidos.