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Pesquisa identifica gene para acelerar o crescimento da cana

Publicado em 18 julho 2018

Por Agência FAPESP

Um trabalho de doutorado, vinculado ao Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN), descobriu que a resposta para transpor a barreira da limitação de rendimento da cana. A pesquisa realizada pelo doutorando Rafael Garcia Tavares, no IB-Unicamp (Instituto de Biologia), sob orientação de Marcelo Menossi, professor do Departamento de Genética, Evolução e Bioagentes do IB-Unicamp, e colegas do Laboratório Nacional de Ciência e Biotecnologia do Bioetanol (CTBE, na sigla em inglês), do Sugar Research Australia e da Martin Luther University Halle-Wittenberg, da Alemanha, concluiu que um gene chamado ScGAI é um regulador molecular chave no crescimento e desenvolvimento da cana.

A limitação física de desenvolvimento do colmo da planta tem contribuído para restringir o teor de sacarose e de biomassa possíveis de serem obtidos dela para produção de açúcar e de etanol celulósico, apontam especialistas na área. “Quebrar essa limitação de forma substancial pelo melhoramento convencional da cultura [por cruzamento de variedades] tem sido difícil”, comenta Menossi. A solução foi manipular a atividade desse gene em linhagens transgênicas de cana, desenvolvidas na Austrália, e percebeu-se que foi possível aumentar substancialmente o colmo e causar mudanças na alocação de carbono para moléculas estruturais e de armazenamento do cultivar.

Quando alteraram a expressão do gene ScGAI, reduziram a produção de proteína DELLA – responsável pela regulação de crescimento da cana-de-açúcar, especialmente no desenvolvimento do colmo –, e impediram que ela interagisse e degradasse outras proteínas importantes para o desenvolvimento da planta. “A variedade da qual alteramos a expressão do gene ScGAI se desenvolveu muito mais rapidamente. Isso abre a perspectiva de desenvolver uma variedade de cana-energia que amadureça mais rápido e aumente a produção de biomassa por unidade de tempo”, ressalta Menossi. E completa: “O estudo mostrou claramente que o gene ScGAI é um componente fundamental para o desenvolvimento da cana e pode ser um alvo de manipulação genética de modo a permitir interferir na velocidade de crescimento e desenvolvimento da planta pela regulação da proteína DELLA”.

Os pesquisadores iniciaram o processo de patenteamento do método de manipulação do gene ScGAI e a tecnologia já despertou o interesse de duas empresas. O próximo passo é realizar ensaios em campo para verificar se conseguem obter os mesmos resultados com o cultivo das linhagens transgênicas com o gene manipulado em casa de vegetação.