As espécies selvagens de algodão podem suportar o calor

As ondas de calor estão afetando cada vez mais a produção de algodão, levando os cientistas a buscar plantas que possam lidar com esses eventos estressantes. Um estudo recente no Annals of Botany por Dubey et al identificaram quatro espécies selvagens de algodão australiano que não são apenas termotolerantes, mas benefício do calor elevado. Os cientistas agora podem usar essas espécies selvagens como ponto de partida para o cultivo da termotolerância no algodão comercial.  

Para determinar se alguma espécie de algodão selvagem desenvolveu termotolerância, Dubey et al realizaram um experimento controlado em estufa no qual quatro espécies de algodão selvagem (Gossypium australe, G. bickii, G. robinsonii e G. sturtianum) que são endêmicas de regiões áridas da Austrália e uma espécie comercial (Gossypium hirsutum) que é conhecido por ser suscetível a altas temperaturas foram expostos a uma onda de calor de 25 dias.  

Dubey et al. explicam que a temperatura máxima diurna ideal para o cultivo de algodão é de cerca de 30 °C, e em temperaturas superiores a 36 °C, os processos reprodutivos, como a formação de flores, são afetados negativamente. A 40 °C, os processos fisiológicos básicos são prejudicados. Em seu estudo, as plantas foram cultivadas a uma temperatura diurna constante de 38 °C e à noite de 22 °C para induzir estresse térmico diurno.  

“A justificativa geral para este estudo foi que pelo menos uma de uma seleção de quatro espécies selvagens australianas de zonas áridas Gossípio espécies escolhidas entre dois clados genômicos deveriam ter desenvolvido uma termotolerância superior, não presente em uma cultivar de algodão cultivada comercialmente”, afirmam Dubey et al. Duas das espécies escolhidas, G. robinsonii e G. bickii, são encontrados nas paisagens mais quentes do continente australiano, enquanto G. australe e G. sturtianum estão distribuídos pela savana do norte da Austrália. 

Ao examinar a fisiologia e a morfologia foliar das cinco espécies antes e depois da exposição à onda de calor, Dubey et al. determinaram que as espécies selvagens se adaptaram aos dias quentes. As altas temperaturas de 38 °C aumentaram as taxas de crescimento das quatro espécies selvagens, mas suprimiram o crescimento da cultivar comercial. Além disso, apenas as espécies selvagens conseguiram resfriar suas folhas, utilizando a transpiração como uma forma eficaz de controle da temperatura.  

Com base em seus resultados, Dubey et al sugerem que “pode-se argumentar a favor de um maior foco no resfriamento transpiracional como uma característica favorável [em programas de melhoramento], aliviando em parte a necessidade de modificações metabólicas visando melhorar a termotolerância”. Dubey et al também sugerem que pesquisas sobre estruturas da superfície foliar que melhoram a dispersão de calor, como a textura "felpuda" e as cutículas cerosas vistas em espécies de algodão selvagem, podem gerar melhorias na termotolerância. 

“Parentes de culturas selvagens são sempre uma rica fonte de diversidade genética potencialmente útil”, afirmam Dubey et al. “A maioria das espécies de culturas sofreu uma redução na diversidade genética devido a programas intensivos e seletivos de melhoramento genético e à domesticação, levando a um gargalo na diversidade alélica.” 

Assim, Dubey et al sugerem que parentes selvagens de culturas sejam mais explorados como material para programas de melhoramento de culturas, uma vez que “o germoplasma de parentes selvagens de todas as espécies de culturas endêmicas de ambientes diversos é um recurso valioso, abrigando uma ampla gama de diversidade genética inexplorada para lidar com o estresse abiótico e biótico”.

LEIA O ARTIGO

Dubey, G., Phillips, AL, Kemp, DJ e Atwell, BJ (2025) “Características fisiológicas e estruturais contribuem para a termotolerância em espécies selvagens de algodão australiano”, Annals of Botany, 135(3), pp. 577–588. Disponível em: https://doi.org/10.1093/aob/mcae098

Imagem de capa: Gossypium australe by Kym Nicolson / iNaturalista. CC-BY