A cidade marítima de Bari serviu como centro comercial entre o Ocidente e o Oriente durante séculos. Ainda hoje, a movimentada capital da região da Apúlia continua a construir pontes entre culturas à medida que a sua vibrante comunidade universitária estabeleceu acordos de cooperação com universidades renomadas em todo o mundo e parcerias globais em uma ampla gama de tópicos de pesquisa, incluindo Ciências Agrárias. Este ano, a Universidade de Bari sediou “Plantas climaticamente inteligentes para alimentar o futuro”, o congresso anual da Societá Italiana di Genetica Agraria (SEGUE) que reuniu cientistas agrícolas que trabalham em centros de pesquisa italianos e grandes especialistas de instituições internacionais.
Ingredientes básicos da dieta mediterrânea em risco
Além do seu património histórico, a Apúlia também é famosa pela sua incrível tradição gastronómica, sendo um grande produtor de ingredientes essenciais da dieta mediterrânica como cereais, tomate, uva e azeitona. No entanto, novas pragas (por exemplo, Xylella fastidiosa), juntamente com o impacto crescente das ondas de calor e dos episódios de seca, estão a ameaçar a incrível variedade de produtos vegetais (Figura 1). Assim, o salto ensolarado da bota italiana parece o local perfeito para falar sobre os desafios presentes e futuros da biodiversidade agrícola.
SEGUE Destaques do Congresso: rumo a plantas climaticamente inteligentes
No início de Setembro, mais de 300 cientistas vegetais de instituições italianas – juntamente com oradores internacionais de centros de investigação de prestígio – participaram num evento de 4 dias para apresentar as suas pesquisas em curso sobre ciência das culturas. Os participantes também discutem aplicações de novas descobertas para uma agricultura mais sustentável.
Após saudações institucionais, as sessões científicas abrangeram uma ampla gama de OMICS e multi-ÔMICS abordagens, bem como tecnologias de ponta que podem facilitar a obtenção de culturas climaticamente inteligentes. Os cientistas vegetais estão atualmente empregando métodos inovadores para explorar o uso de Recursos Genéticos Vegetais em programas de melhoramento destinados a aumentar a resiliência climática, bem como a melhorar a qualidade dos alimentos. Por exemplo, a variação genética está a ser explorada para melhorar a adaptação das plantas a um clima em mudança ou a defesa das plantas a ataques de agentes patogénicos, não apenas nos principais cereais (por exemplo, trigo, cevada, arroz, milho), mas também em vegetais (por exemplo, cenoura, tomate, alface, berinjela).
Curiosamente, diversas palestras também destacaram o uso de técnicas originalmente desenvolvidas em espécie modelo analisar os genomas complexos de culturas frutíferas como uva, maçã e pêssego. Para além dos alimentos, foi também dedicada uma sessão a projectos destinados a alcançar ecossistemas resilientes às alterações climáticas, com especial destaque para as árvores florestais que crescem no Sul da Europa (por exemplo, Pinheiro bravo, Pinus nigra).
Escolher entre mais de 50 apresentações orais de destaque é uma tarefa impossível, mas vale a pena apresentar dois jovens pesquisadores talentosos – LISA ROTASPERTI e SESSEN DANIEL IOHANNESS – premiados com o “Prêmio SIGA para melhores artigos publicados em 2022".
Destaque do Congresso: Lisa e “feliz sob o sol" cevada
LISA ROTASPERTI fez seu doutorado no Departamento de Biociências da Universidade de Milão, onde estudou o desempenho fotossintético de cevada (Zea mays) – um cereal importante usado para preparar comidas deliciosas, bebidas sem cafeína e cerveja (é claro).
De acordo com o relatório Artigo de Pesquisa publicado em Botânica Ambiental e Experimental, Lisa e colegas identificaram e caracterizaram uma variedade de cevada “verde claro”. Este mutante, chamado feliz sob o sol 1 (hus1) como cresce bem mesmo sob altas intensidades de luz, tem menor teor de clorofilas em comparação com variedades padrão “totalmente verdes”. No entanto, Hus1 mostra maior eficiência fotossintética e bom desempenho agronômico (por exemplo, acúmulo de biomassa, rendimento de grãos) em ensaios de campo.
Curiosamente, ser “verde claro” pode ser prejudicial na natureza – onde diferentes espécies de plantas competem pela luz solar e pelos nutrientes – mas benéfico em campos cultivados – onde indivíduos da mesma espécie (ou mesmo do mesmo genótipo) crescem em densidade e condições otimizadas.
Lisa está atualmente trabalhando como pesquisadora de pós-doutorado no mesmo laboratório, onde investiga o uso de culturas verdes claras em agroecossistemas complexos (Figura 2).
A adoção de cultivares com pigmentos fotossintéticos reduzidos representa uma estratégia promissora para uma agricultura mais sustentável. Na verdade, os cereais verde-claros podem ser cultivados em maior densidade – aumentando assim a produção de sementes sem aumentar a área cultivada – com redução do consumo de água, fertilizantes e pesticidas.
As culturas verdes claras também facilitam uma penetração mais profunda da luz, o que significa que a luz solar pode atingir mais facilmente as folhas localizadas na base da planta. Além disso, estas variedades apresentam aumento do albedo, resultando em maior reflexão da radiação solar incidente. Em conjunto, estas características tornam as culturas verdes claras a opção perfeita para AgroFotoVoltaica aplicações usando painéis solares de dupla face.
Destaque do Congresso: Sessen e o potencial reprodutivo de Teff
SESSEN DANIEL IOHANNESS fez sua tese de mestrado no Centro de Pesquisa Vegetal da Escola de Estudos Avançados Sant'Anna em Pisa, onde trabalhou na integração de dados de genômica, clima e características agrícolas e de agricultores para descobrir o potencial de reprodução de Teff (eragrostis teph).
O Teff é um cereal nativo do Corno de África, normalmente cultivado por pequenos agricultores numa ampla variedade de ambientes, desde terras baixas húmidas até terras altas sub-húmidas. Apesar da sua importância como cultura básica, o seu potencial de melhoramento tem sido largamente pouco estudado e subutilizado. Teff ainda possui algumas características desfavoráveis relacionadas aos esforços limitados de domesticação - como acamamento, quebra de sementes e tamanho muito pequeno de sementes - que dificultam seu cultivo em grande escala e limitam a colheita. Espécies negligenciadas ou subutilizadas, como o teff – também conhecido como culturas órfãs pois são geralmente “abandonados” pela comunidade científica - manter diversidade inexplorada para uso em programas de melhoramento de culturas e cultivos.
Sessen e colegas (Figura 3) realizaram uma caracterização exaustiva e participativa de um painel de diversidade do teff etíope (nos níveis genético, fenotípico e bioclimático), relatado em um estudo Artigo de Pesquisa publicado em eLife.
Os autores descobriram que a diversidade genética foi impulsionada principalmente por gradientes ambientais, sugerindo a presença de adaptação local. Ao utilizar estudos de associação genómica ampla (GWAS), também identificaram loci importantes que controlam o desempenho agronómico, a adaptação ao clima e as preferências dos agricultores, abrindo caminho para novos programas de melhoramento genético. Sessen explicou que seu abordagem interdisciplinar e participativa foi fundamental para o sucesso: a equipa de investigação envolveu cientistas climáticos, geneticistas, cientistas agrícolas e agricultores locais (15 mulheres, 20 homens) na avaliação do painel de diversidade etíope.
Sessen está atualmente cursando doutorado. no prestigiado Laboratório Cold Spring Harbor, onde trabalha na interface da genética evolutiva e da biologia do desenvolvimento para compreender os mecanismos que governam o crescimento reprodutivo no milho.
LEITURA SUGERIDA
Orphan Crops and their Wild Relatives in the Genomic Era – ScienceDirect
Capa: Bari. Imagem: canva.
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