Um pesquisador da Cornell concluiu um programa de décadas para desenvolver novas variedades de tomate que resistam naturalmente às pragas e limitem a transferência de doenças virais por insetos.
Martha Mutschler-Chu, criadora de plantas e geneticista que lidera o programa, depositou recentemente um conjunto inicial de linhas de pesquisa de tomate resistente a insetos no sistema de germoplasma do Departamento de Agricultura dos EUA e no Centro de Recursos Genéticos de Tomate da Universidade da Califórnia-Davis, que irá estar disponível para qualquer pessoa acessar as plantas para pesquisa.
Nesta primavera, a Mutschler-Chu concluirá o desenvolvimento de um novo conjunto de 20 linhas elite, que será então disponibilizado a qualquer empresa de sementes interessada, que poderá reproduzir as características de resistência a pragas em variedades comerciais. A criação de novas variedades pode levar até cinco anos às empresas de sementes antes de começarem a vender novas variedades resistentes a insectos.
Para os produtores, estes benefícios proporcionarão menos perdas de colheitas e danos nos frutos, ao mesmo tempo que eliminarão ou reduzirão a utilização de pesticidas e protegerão o ambiente.
A resistência a pragas nestes tomates foi adaptada de um tomate selvagem nativo do Peru, Solanum pennellii. O tomate andino tem pequenos pelos chamados tricomas, que excretam gotículas de compostos de açúcar, chamados acilaçúcares, que repelem os insetos. Desta forma, as plantas detêm de forma segura e natural uma grande variedade de insetos, evitando que se alimentem, comam folhas e transfiram vírus, ou ponham ovos, onde as larvas podem danificar as plantas.
“As novas linhas combinam plantas e frutas de melhor qualidade com altos níveis de acilaçúcares, uma combinação que as empresas de sementes precisam para transmitir a característica acilaçúcar em variedades comerciais”, disse Mutschler-Chu, professor emérito da Escola de Ciência Integrativa de Plantas, Seção de Melhoramento de Plantas e Genética. , parte da Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida.
Nos testes de campo e de laboratório das linhas de pesquisa iniciais, cientistas de plantas de Cornell e sete outras universidades parceiras (Universidade Estadual da Carolina do Norte; Universidade da Geórgia, Universidade Clemson; Universidade da Flórida; Universidade da Califórnia, Davis; Universidade da Califórnia, Riverside; e Tennessee Tech University) descobriu que os níveis e a forma corretos de acilaçúcares controlavam os tripes das flores ocidentais que espalhavam a murcha manchada víruse moscas brancas da batata-doce, que transmitem o vírus do enrolamento das folhas amarelas. Como resultado, um número significativamente menor de plantas foram infectadas com estas doenças devastadoras e, em Teste de campo, essas infecções ocorreram no final da temporada.
“Para um melhor controle do vírus, sugeri que as empresas de sementes usassem uma abordagem de camada dupla: criar híbridos com a característica acilaçúcar e genes padrão de resistência ao vírus”, disse Mutschler-Chu. Se os insetos conseguirem infectar uma planta com um vírus, apesar dos acilaçúcares, os genes resistentes ao vírus fornecem proteção adicional.
“É um sistema que protegerá a utilidade dos genes de resistência ao vírus, porque se houver menos vírus entrando em uma planta, a probabilidade de o vírus ter uma mutação aleatória que gere uma cepa que supere a resistência também diminui”, disse Mutschler-Chu. Da mesma forma, como os acilaçúcares não são tóxicos e não matam os insetos, há menos pressão seletiva para que os próprios insetos se tornem tolerantes, de modo que se adaptem mais lentamente ao repelente.
As novas linhagens de elite, que em breve estarão disponíveis para as empresas de sementes, tiveram a maioria dos genes selvagens de S. pennellii que promovem características agronomicamente indesejáveis removidas dos seus genomas. Mutschler-Chu reteve genes críticos de acilaçúcar enquanto removeu muitos outros genes selvagens que causavam características negativas, como excesso de galhos, frutas pequenas e sabor estranho. Embora as linhas de pesquisa iniciais contivessem cerca de 12% de DNA selvagem de S. pennellii, as linhas mais recentes caíram para aproximadamente 2.5% de DNA selvagem.
Em termos mais amplos, o trabalho demonstra praticamente um processo de incorporação de uma característica valiosa, baseado em um composto natural seguro, controlado por numerosos genes, e que é eficaz contra vírus e múltiplas pragas, uma estratégia que também poderia beneficiar outras culturas, disse Mutschler-Chu.
Embora as linhas de elite sejam lançadas não exclusivamente para qualquer empresa de sementes criar características em suas variedades comerciais, elas precisarão solicitar uma licença junto ao Centro de Licenciamento de Tecnologia de Cornell antes de poder vender sementes.