Plantas de arroz editadas por CRISPR produzem grande aumento no rendimento de grãos

967
Pesquisadores utilizaram a tecnologia CRISPR / Cas9 para silenciar um conjunto de genes no arroz, obtendo uma variedade que rende até 31% mais grãos.
Uma equipe de cientistas da Purdue University e da Chinese Academy of Sciences, utilizou a tecnologia de edição de genes CRISPR/Cas9 para desenvolver uma variedade de arroz que produz de 25 a 31% mais grãos e que seria virtualmente impossível de ser obtida  através da utilização de métodos tradicionais de melhoramento genético.
A equipe, liderada pelo cientista Jian-Kang Zhu, renomado professor da Universidade de Purdue e diretor do Centro de Biologia de Estresse de Plantas da Academia Chinesa de Ciências, fez mutações em 13 genes associados ao fitormônio ácido abscísico, conhecido por desempenhar diversos papéis na tolerância ao estresse da planta e na supressão do crescimento. Das variedades criadas, uma variedade apresentou dois pontos desejados: plantas com maior tolerância ao estresse e maior produtividade, produzindo 25% mais grãos em um teste de campo em Xangai, na China, e 31% mais em um teste de campo realizado na ilha de Hainan, também na China.
A equipe de Zhu, que inclui Ray A. Bressan, professor emérito da Purdue University, e pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências, silenciaram genes de resistência à pirabactina 1 (PYR1) / PYR1-like (PYL) / componentes dos genes do receptor ABA (ACAR), ou simplesmente genes PYL. Esses genes aumentam a tolerância a estresses abióticos, como a seca, a salinidade do solo e outros fatores ambientais, mas também inibem o crescimento das plantas.
“Há muitas evidências de que, embora cada gene PYL possa ter uma especialidade funcional, em geral eles também compartilham algumas funções comuns”, disse Zhu. “Quando você remove um gene, outros genes funcionarão como substitutos.”
A tecnologia CRISPR/Cas9 permite que geneticistas cortem rapidamente e com precisão partes do DNA de uma sequência, editando o código do DNA. O método permitiu que a equipe de Zhu modificasse múltiplos genes ao mesmo tempo, algo que levaria décadas com os métodos tradicionais, e mesmo assim não traria garantias que as plantas resultantes teriam as características desejadas.
“Você não poderia fazer mutações direcionadas como estas utilizando o melhoramento tradicional. Você faria mutações aleatórias e tentaria filtrar as que você não quer”, disse Bressan. “Seria necessário a avaliação de milhões de plantas, o que torna o processo inviável. Esta é uma conquista real que não poderia ter sido feita sem CRISPR, acrescentou “
As melhores plantas de arroz criadas nesses experimentos vêm de uma linha de pesquisa tradicional, com produtividades consideradas médias. O próximo passo é usar CRISPR/Cas9 para editar os mesmos genes em variedades de alto potencial produtivo, para determinar se eles também mostrarão consistência no incremento de rendimento de grãos.
“Se isso for comprovado, resultaria em um incremento produtivo muito importante”, disse Zhu. “Isso realmente ajudaria os agricultores a produzir mais grãos, que poderiam alimentar mais pessoas.”
Mais informações: Chunbo Miao et al. Mutations in a subfamily of abscisic acid receptor genes promote rice growth and productivity, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1804774115
Referência do periódico: Anais da Academia Nacional de Ciências
Publicado em: Purdue University
Tradução e redação: Lorenzo Rolim da Silva e equipe Mais Soja

SEM COMENTÁRIO

DEIXE UMA RESPOSTA

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.