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Geneticistas de plantas identificaram uma mutação em um gene que causa a arquitetura “chorosa” – ramos crescendo para baixo – em macieiras, uma descoberta que pode melhorar a produção de frutas no pomar.
Por mais de um século, os produtores amarraram ramos de macieira quando as árvores eram jovens, a fim de melhorar a produtividade da colheita. Mais pesquisas são necessárias para entender o mecanismo pelo qual a flexão de galhos melhora a produtividade, mas estudos mostraram que a prática ajuda as macieiras a alocar mais recursos, como carbono e outros nutrientes, para o crescimento reprodutivo (floração e frutificação) do que para o crescimento vegetativo (ramos e folhas).
Em casos raros, sabe-se que as árvores crescem naturalmente para baixo.
O novo estudo, publicado em 3 de julho na revista Fisiologia vegetalidentificou uma variação, ou alelo, de MdLAZY1A – um gene que controla amplamente o crescimento de choro na maçã.
“As descobertas apresentadas neste artigo podem ser usadas para fazer com que as cultivares de maçã existentes cresçam um pouco para baixo e/ou com mais ramos espalhados, para que possam ser mais produtivas e economizar nos custos de mão-de-obra de amarrar os ramos”, disse o autor sênior Kenong Xu, professor associado da Escola de Seção de Horticultura Integrativa de Plantas da Cornell AgriTech na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida.
A mutação é rara, ocorrendo em menos de 1% das árvores.
Agora que a mutação – uma substituição de um único nucleotídeo para o gene MdLAZY1A – foi identificada, os geneticistas de plantas podem usar a tecnologia de edição de genes CRISPR/Cas-9 para desenvolver cultivares com crescimento semelhante ao choro, disse Xu.
“Confirmamos isso por meio de vários estudos transgênicos”, disse Xu. “Colocamos esse alelo em uma cultivar de maçã Royal Gala padrão e a árvore cresceu para baixo”.
Para identificar o gene, os pesquisadores usaram uma abordagem de “genética direta”, onde observaram as características observáveis em mais de 1.000 descendentes de cultivares de choro e separaram aqueles que exibiram choro versus crescimento normal. Eles então usaram técnicas avançadas de sequenciamento genético para comparar as duas populações para localizar o determinante genético.
Laura Dougherty, Ph.D. ’19, um ex-pesquisador de pós-doutorado em Cornell e atualmente pesquisador geneticista no Serviço de Pesquisa Agrícola do Departamento de Agricultura dos EUA, é o primeiro autor do artigo. Os co-autores incluem Susan Brown, professora da Seção de Horticultura da Escola de Ciência Vegetal Integrativa (SIPS) da Cornell AgriTech, e Miguel Piñeros, professor associado adjunto da Seção de Biologia Vegetal da SIPS.
O estudo foi financiado pelo Programa de Pesquisa do Genoma Vegetal da National Science Foundation.
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