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O algodão é tecido no próprio tecido de nossas vidas, de camisetas macias a jeans confortáveis e lençóis aconchegantes. É a principal fibra têxtil renovável do mundo e a espinha dorsal de uma indústria global que vale bilhões.
À medida que as mudanças climáticas se intensificam, os produtores de algodão enfrentam desafios cada vez maiores com a seca e o calor. No entanto, novas pesquisas oferecem esperança para o desenvolvimento de variedades mais resilientes que podem manter altos rendimentos mesmo em condições de estresse hídrico.
Uma equipe interdisciplinar de pesquisadores examinou como diferentes plantas de algodão respondem à seca no nível genético em um estudo publicado recentemente no Revista de Biotecnologia Vegetal. Eles cultivaram 22 variedades de algodão de terras altas (Gossypium hirsutum L.) na região desértica baixa do Arizona, submetendo metade das plantas a condições de seca. Ao analisar os genes e características físicas das plantas, os cientistas descobriram alguns insights fascinantes sobre os mecanismos de enfrentamento da seca do algodão.
Eles descobriram que dois genes reguladores principais, GhHSFA6B-D e GhDREB2A-Adesempenham um papel crucial em ajudar as plantas de algodão a gerenciar o estresse hídrico enquanto mantêm a produção de fibras. Esses genes agem como maestros de orquestra, coordenando a atividade de centenas de outros genes envolvidos na resposta à seca e no desenvolvimento de fibras.
“Ficamos animados em descobrir essa ligação direta entre tolerância ao estresse e manutenção do rendimento da fibra”, disse o coautor correspondente Dr. Andrew Nelson, professor assistente do Boyce Thompson Institute. “Parece que, com o tempo, as plantas de algodão desenvolveram esse mecanismo regulador para ajudá-las a lidar com condições secas e, ao mesmo tempo, produzir as fibras que são tão importantes economicamente.”
Uma das descobertas mais intrigantes envolve um gene chamado GhIPS1-Aque produz uma enzima importante para sintetizar compostos que protegem as plantas do estresse da seca. Os pesquisadores descobriram que apenas uma cópia desse gene, herdada dos ancestrais africanos da planta do algodão, responde a GhHSFA6B-D. Isso sugere que a capacidade do algodão de lidar com a seca tem raízes antigas que antecedem sua domesticação.
Ainda mais fascinante, a equipe identificou uma pequena variação genética perto do GhIPS1-A gene que parece influenciar o quão bem o algodão mantém seu rendimento sob condições de limitação de água. “Essa única mudança de letra de DNA foi associada a uma maior produção de fibras em plantas estressadas pela seca”, explicou o coautor correspondente Dr. Duke Pauli, professor associado da Universidade do Arizona. “Essas pequenas diferenças genéticas podem ser alvos valiosos para melhoristas que buscam desenvolver variedades de algodão mais resilientes.”
Como as mudanças climáticas levam a secas mais frequentes e severas em muitas regiões de cultivo de algodão, desenvolver variedades que possam prosperar com menos água é crucial. Esta pesquisa fornece insights valiosos e alvos genéticos para orientar esses esforços de melhoramento.
Além disso, o estudo destaca a importância de manter variedades diversas de algodão. A gama de respostas à seca observada entre os 22 tipos examinados ressalta o quão crucial é a diversidade genética para adaptar as culturas às condições de mudança.
Em um mundo que enfrenta desafios ambientais cada vez maiores, entender como nossas plantas mais importantes respondem ao estresse no nível molecular é mais vital do que nunca. Este estudo avança nosso conhecimento científico e abre caminho para uma agricultura mais resiliente e sustentável diante das mudanças climáticas.
Esta pesquisa foi financiada pela National Science Foundation (PGRP e MCB) e pela Cotton Incorporated.
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