Uma colaboração de pesquisa internacional, incluindo cientistas do Waite Research Institute da Universidade de Adelaide, revelou uma nova variação genética no trigo e na cevada – um grande impulso para o esforço global na criação de variedades de trigo e cevada de maior rendimento.
Pesquisadores do 10+ Wheat Genomes Project, liderado pelo Professor Curtis Pozniak (Universidade de Saskatchewan, Canadá), e do International Barley Pan Genome Sequencing Consortium, liderado pelo Professor Nils Stein (Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Pesquisa de Plantas Culturais (IPK), Alemanha), sequenciaram um conjunto de genomas de ambos os cereais, a pesquisa foi publicada na revista Nature. Eles dizem que vai abrir as portas para a próxima geração de variedades de trigo e cevada.
“Trigo e cevada são alimentos básicos em todo o mundo, mas sua produção precisa aumentar drasticamente para atender às demandas futuras de alimentos”, disse o professor Ken Chalmers da Universidade de Adelaide, que, junto com seu colega da Escola de Agricultura, Alimentos e Vinho, Professor Emérito Peter Langridge, liderou a pesquisa de Adelaide. “Estima-se que a produção de trigo sozinha deve aumentar em mais de 50% sobre os níveis atuais até 2050 para alimentar a crescente população global.” O professor Chengdao Li, da Murdoch University, também desempenhou um papel fundamental no componente australiano do sequenciamento da cevada.
A pesquisa publicada hoje aproxima os cientistas de desvendar todo o conjunto de genes – ou genomas pan – do trigo e da cevada. Com a compreensão de toda a extensão da variação genética nesses cereais, pesquisadores e melhoristas de plantas terão as ferramentas necessárias para realizar o aumento da produção global necessária.
“Os avanços na genômica aceleraram o melhoramento e a melhoria do rendimento e da qualidade das safras, incluindo arroz e milho, mas esforços semelhantes em trigo e cevada foram mais desafiadores”, disse o professor Langridge. “Isso se deve em grande parte ao tamanho e complexidade de seus genomas, nosso conhecimento limitado dos genes-chave que controlam a produção e à falta de dados de montagem do genoma para várias linhas de interesse para os criadores.”
“Os cultivares modernos de trigo e cevada carregam uma ampla gama de variantes de genes e diversas estruturas genômicas que estão associadas a características importantes, como aumento da produção, tolerância à seca e resistência a doenças.
“Esta variação não pode ser capturada com uma única sequência de genoma. Somente sequenciando múltiplos e diversos genomas podemos começar a entender toda a extensão da variação genética, o genoma pan.” Os dois projetos internacionais sequenciaram múltiplas variedades de trigo e cevada de todo o mundo. O componente Adelaide foi apoiado pela Grains Research and Development Corporation (GRDC).
“As informações geradas por meio desses projetos colaborativos revelaram a dinâmica da estrutura do genoma e a variação genética anteriormente oculta dessas importantes culturas, e mostraram como os melhoristas conseguiram grandes melhorias na produtividade. Este trabalho apoiará a entrega das próximas gerações de variedades modernas”, diz o professor Chalmers.
A inclusão de duas variedades australianas de trigo, AGT-Mace (PBR) e Longreach-Lancer (PBR) refletindo as áreas de cultivo do sul e do norte, significa que a variação genética potencial para adaptação aos nossos diferentes ambientes de produção pode ser identificada.
A Universidade de Adelaide também sequenciou três variedades de cevada com características desejáveis, como alto rendimento e potencial para tolerância ao calor, geada, salinidade e seca, e nova resistência a doenças.
“Esses conjuntos de genoma conduzirão a descoberta de genes funcionais e equiparão pesquisadores e criadores com as ferramentas necessárias para trazer a próxima geração de cultivares de trigo e cevada modernos que ajudarão a atender às demandas alimentares futuras”, finaliza o professor Ken Chalmers.
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