iStock Investigadores do CIBIO-BIOPOLIS, da Universidade do Porto, desenvolveram uma abordagem que permite obter variedades de sorgo com o triplo dos níveis de zinco, sem prejudicar o desenvolvimento das plantas. Os resultados foram publicados na revista científica New Phytologist.
O estudo internacional foi liderado por investigadores do CIBIO-BIOPOLIS, em colaboração com o Carlsberg Research Laboratory. A investigação mostra que a modulação de um sensor molecular das plantas pode funcionar como um “interruptor sempre ligado”, promovendo maior absorção e acumulação de zinco nos grãos.
A abordagem foi aplicada ao sorgo (Sorghum bicolor), uma das culturas cerealíferas mais importantes do mundo e com elevada tolerância à seca. O trabalho analisou o gene SbFbZIP1, responsável por permitir à planta avaliar os seus níveis de zinco e regular a absorção deste micronutriente.
Para identificar a variante genética pretendida, os investigadores usaram uma coleção de variantes genéticas de sorgo, combinada com a tecnologia FIND-IT, sigla de Fast Identification of Nucleotide variants by droplet Digital PCR. A equipa identificou uma mutação específica num único par de bases do “Sensor Motif” de zinco no gene SbFbZIP1.
Esta alteração faz com que o sensor funcione como um interruptor permanentemente ativado, sinalizando à planta uma deficiência de zinco. Como resposta, a planta aumenta a absorção e acumulação deste nutriente a partir do solo.
Segundo o estudo, as plantas com esta variante acumulam três vezes mais zinco nos grãos do que as variedades comuns de sorgo. Os grãos atingiram níveis de zinco entre 50 e 60 mg/kg de peso seco, acima do teor normal de 20 mg/kg e da meta global de biofortificação definida em 32 mg/kg.
A investigação concluiu também que a variedade identificada apresenta um desenvolvimento comparável ao das variedades comuns de sorgo, não tendo sido referido prejuízo no crescimento das plantas.
“Este resultado exemplifica como a investigação fundamental em biologia de plantas, neste caso sobre a regulação molecular da nutrição vegetal, contribui para resolver problemas globais de nutrição humana de forma sustentável”, afirmou Ana Assunção, investigadora no CIBIO-BIOPOLIS e líder do estudo.
De acordo com os investigadores, os resultados podem reforçar a segurança alimentar e apoiar o planeamento estratégico agrícola face ao aquecimento global. A equipa considera ainda que a abordagem pode contribuir para uma utilização mais eficiente dos nutrientes do solo, reduzindo a necessidade de fertilizantes, e incentivar a preservação dos recursos genéticos vegetais.
O sorgo é a primeira cultura em que a biofortificação em zinco através da modulação deste sensor está demonstrada. Os investigadores estão também a trabalhar na aplicação de soluções idênticas a outras culturas agrícolas de grande consumo global, com o objetivo de contribuir para uma agricultura mais sustentável e nutritiva.
