Estado das plantas e fungos do mundo relatório foi compilado por 210 pesquisadores de 42 países para fornecer uma visão detalhada de como podemos proteger e usar de forma sustentável as plantas e fungos do mundo para o benefício das pessoas e do planeta. Um dos capítulos principais do relatório centra-se na como selecionar e melhorar fungos e plantas para uso humano.

Doutor Paul Kersey com 11 colegas tem técnicas moleculares revisadas para selecionar e melhorar plantas e fungos com propriedades úteis. Os pesquisadores destacam exemplos interessantes, como o uso de vários genes biossintéticos para aumentar os bioaçúcares facilmente fermentáveis, reduzindo o teor de lignina das culturas de biocombustíveis, usando genes envolvidos na domesticação do tomate para aumentar a produtividade em cerejas. (Physalis pruinosa) e como os genes de dois Aspergillus espécie poderia levar à produção de um composto inseticida em um terceiro Aspergillus espécies.

Os pesquisadores primeiro revisaram as ferramentas em genômica (por exemplo, seleção assistida por marcadores, seleção genômica, modificação genética direta, edição do genoma CRISPR/Cas) para plantas e fungos. Embora os organismos geneticamente modificados (OGM) continuamente recebam má imprensa e não sejam aceitos pelo público na maioria dos países, eles oferecem possibilidades de reduzir inseticidas, aumentar a nutrição, aumentar a fixação de N sem fertilizantes sintéticos, lidar com o estresse ambiental e, em geral, aumentar a segurança alimentar mundialmente.

Caminhos de seleção de recursos fitogenéticos para melhorar as propriedades úteis de culturas subutilizadas, parentes silvestres e ancestrais silvestres. Conservar a diversidade genética é crucial para selecionar raças terrestres e melhorar cultivares por meio de melhoramento convencional ou modificação genética. Fonte: Kersey e outros, 2020

Da estimativa de 2.2 a 3.8 milhões de espécies de fungos, apenas 148,000 espécies de fungos foram nomeadas. A criação de cepas fúngicas é um processo complicado devido aos seus ciclos de vida e incompatibilidades sexuais, mas algumas cepas híbridas podem ser usadas para fazer novas formas de cerveja e biocombustíveis. Nos últimos 15 anos de sequenciamento do genoma fúngico, os cientistas têm se concentrado na compreensão das vias biossintéticas e na produção de metabólitos secundários. O Estrutura “uma cepa muitos compostos” (OSMAC) de crescimento de cepas fúngicas sob diferentes condições e crescimento fungos-fungos or fungos-bactérias juntos podem ser usados ​​para produzir novos compostos.

Embora apenas 277 vias biossintéticas fúngicas sejam atualmente descritas, existem grandes potenciais de estudos genômicos no futuro. “Enzimas [C]himéricas e expressão combinatória de genes biossintéticos também podem resultar em novos derivados de compostos conhecidos, como mostrado para lactonas de macrólidos fúngicos com potencial antitumoral, antimalárico e atividades antibacterianas e ciclodepsipeptídeos fúngicos com nova atividade antiparasitária para tratar, por exemplo, a doença de Chagas potencialmente fatal e a leishmaniose”, escreveram Kersey e seus colegas.

O co-cultivo de linhagens fúngicas juntas pode produzir novos compostos com propriedades importantes. Fonte: Adrian J. Hunter/WikimediaCommons

Os cientistas defenderam a conservação dos recursos genéticos de plantas e fungos, destacando também que 8 a 20% das espécies de angiospermas produzem sementes sensíveis à dessecação, o que as torna inadequadas para a conservação do banco de sementes. Armazenamento alternativo inclui criopreservação e armazenamento de pólen. Para avaliar rapidamente o potencial de parentes silvestres de culturas e variedades crioulas para programas de melhoramento de culturas, Estratégia de Identificação Focada de Germoplasma (FIGS) pode ser usado para combinar análises genéticas e geoespaciais com dados agroecológicos para caracterização preditiva.

“DivSeek(https://divseekintl.org), uma iniciativa global que reúne a maioria dos maiores bancos de sementes do mundo, visa desenvolver padrões para a geração e curadoria de informações genotípicas e fenotípicas e fornecer a ligação entre criadores de plantas e coleções públicas de germoplasma”, acrescentaram Kersey e colegas.

Esta revisão apresentou muitas possibilidades interessantes de seleção e engenharia de plantas e fungos para uso humano, mas os pesquisadores destacam que “[os] obstáculos para entregar esta visão são tanto sociológicos quanto técnicos, incluindo a ligação de acesso a material genético (e informações derivadas) para repartição de benefícios, e estão sendo discutidos no contexto do Convenção sobre Diversidade Biológica (CBD), entre outros fóruns.”