Embrapa identifica gene que ativa ‘estado de alerta’ nas plantas e amplia resistência a doenças e seca

Descobertas conduzidas pela Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, em parceria com instituições nacionais e internacionais, estão abrindo uma nova fronteira para o melhoramento genético de culturas agrícolas. Pesquisas recentes demonstraram que genes oriundos de parentes silvestres do amendoim podem aumentar significativamente a resistência de plantas cultivadas a múltiplos estresses, como seca, doenças fúngicas e ataque de nematoides — sem comprometer produtividade ou qualidade.

A abordagem é inédita por explorar espécies nativas da América do Sul, integrando biodiversidade, conhecimento ancestral e ferramentas avançadas da biotecnologia moderna. No centro dessa descoberta está o gene AdEXLB8, isolado da espécie silvestre Arachis duranensis, considerada um dos ancestrais diretos do amendoim cultivado.

Gene silvestre ativa defesa inteligente das plantas

Diferentemente de estratégias clássicas de resistência, o AdEXLB8 não atua bloqueando diretamente patógenos ou pragas. Segundo a pesquisadora Ana Brasileiro, líder dos estudos, o gene ativa um mecanismo molecular conhecido como priming de defesa.

Nesse processo, a planta passa a operar em um estado permanente de alerta fisiológico. “É como se ela estivesse sempre preparada para reagir rapidamente a um ataque, mas sem gastar energia em uma defesa contínua”, afirma a pesquisadora. A analogia usada por Brasileiro compara esse estado à adrenalina pronta no organismo humano, sem gerar desgaste excessivo.

Resultados expressivos contra seca, fungos e nematoides

Para testar a eficácia do gene, os pesquisadores inseriram o AdEXLB8 em plantas transgênicas de tabaco, soja e amendoim. Os resultados chamaram atenção da comunidade científica.

As plantas modificadas apresentaram maior tolerância à seca, resistência a nematoides-das-galhas (Meloidogyne incognita e M. javanica) e maior tolerância a doenças causadas por fungos, como Sclerotinia sclerotiorum. Em raízes com superexpressão do gene, a infecção por nematoides foi reduzida em até 60%.

Um ponto considerado estratégico é que essas respostas não vieram acompanhadas de perdas agronômicas. A produtividade e a qualidade final dos produtos permaneceram inalteradas, o que reforça o potencial de aplicação da tecnologia em sistemas produtivos comerciais.

Biodiversidade como fonte de soluções agrícolas

A trajetória dessa pesquisa começou com a observação de que espécies silvestres do gênero Arachis apresentam elevada rusticidade, tolerância à seca, à salinidade e resistência natural a pragas e doenças. Essas características são resultado de milhares de anos de evolução em ambientes sujeitos a estresses bióticos e abióticos.

Esse patrimônio genético é conservado pela Embrapa em um amplo programa de coleta e preservação de germoplasma, coordenado pelo pesquisador José Valls. Atualmente, o Banco Ativo de Germoplasma da instituição abriga cerca de 1.500 acessos de espécies silvestres de Arachis.

Segundo Valls, o Brasil é o principal centro de diversidade do gênero, com 62 das 84 espécies conhecidas ocorrendo no País — sendo 43 exclusivas do território nacional.

Biotecnologia supera limites do melhoramento tradicional

Historicamente, melhoristas evitavam o uso de espécies silvestres devido ao risco de transferir características indesejáveis junto com os traços positivos. Esse obstáculo começou a ser superado com o avanço da biotecnologia.

A pesquisadora Patricia Messemberg, que coordenou nos anos 2000 a caracterização molecular dessas espécies, explica que ferramentas como marcadores moleculares, mapas genéticos e, mais recentemente, a transgenia, permitiram acessar genes específicos sem comprometer desempenho agronômico.

“A biotecnologia permite transferir diretamente um gene de interesse para uma cultura comercial, preservando produtividade e qualidade”, destaca.

Pesquisa pioneira e impacto sustentável

O gene AdEXLB8 pertence à família das expansinas, proteínas ligadas ao afrouxamento da parede celular. Inicialmente, a equipe acreditava que essa característica poderia facilitar a entrada de patógenos. O efeito oposto observado surpreendeu os cientistas.

A explicação está justamente no priming de defesa. Ao perceber sinais constantes de estresse, a planta reorganiza sua parede celular, ativa vias hormonais de defesa e fortalece sistemas antioxidantes. Assim, quando o estresse real ocorre, a resposta é mais rápida e eficiente.

Esse mecanismo pode reduzir a dependência de fungicidas e nematicidas químicos, contribuindo para uma agricultura mais sustentável, com menor impacto ambiental e alimentos mais seguros.

Da conservação ao campo

A tecnologia associada ao gene AdEXLB8 está em processo de patenteamento e já vem sendo testada em outras culturas, como soja, algodão e tomate. Para os pesquisadores, o caso simboliza o valor estratégico da conservação de germoplasma.

O gene percorreu um longo caminho até chegar ao laboratório. A primeira coleta registrada da espécie Arachis duranensis ocorreu em 1905, na Argentina. As primeiras sementes viáveis foram obtidas apenas em 1953. Desde 1977, o material é preservado no Brasil, permitindo avanços científicos que hoje impactam a agricultura moderna.

Conhecimento indígena e futuro da agricultura

A pesquisa também reforça o papel histórico dos povos indígenas na domesticação e preservação do amendoim. Evidências arqueológicas indicam que a cultura já era cultivada há mais de 5 mil anos na América do Sul.

De acordo com a Embrapa, comunidades como os Kayabi, no Parque Indígena do Xingu, mantêm até hoje dezenas de variedades tradicionais, fundamentais para a diversidade genética da cultura. Para os pesquisadores, esse legado é essencial para o desenvolvimento de novas soluções agrícolas.

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