Nova tecnologia de sequenciamento genético acelera desenvolvimento de trigo resistente à brusone na Embrapa

Foto: O genoma do trigo é 5 vezes maior do que o genoma humano. Foto: Paulo Kurtz

A pesquisa brasileira em trigo deu um importante salto tecnológico. A Embrapa Trigo, em Passo Fundo (RS), incorporou uma nova plataforma de sequenciamento genético de segunda geração que promete acelerar significativamente o desenvolvimento de cultivares mais produtivas, resistentes à brusone e adaptadas às diferentes condições de cultivo no Brasil.

Com a modernização do Laboratório de Biotecnologia, o tempo necessário para o preparo de amostras de DNA foi reduzido de vários dias para aproximadamente 12 horas, permitindo ampliar a capacidade de análises moleculares, reduzir custos operacionais e acelerar a identificação de genes de interesse para os programas de melhoramento genético.

Sequenciamento genético aumenta eficiência das pesquisas em trigo

O avanço tecnológico foi viabilizado pela implantação de dois equipamentos de última geração: o ION Chef, responsável pela preparação automatizada das amostras de DNA, e o ION GeneStudio S5 Plus, encarregado do sequenciamento genético em larga escala.

Segundo o pesquisador Luciano Consoli, a nova estrutura representa uma mudança de patamar para a pesquisa brasileira.

"O trabalho que antes demandava aproximadamente um ano agora pode ser realizado em apenas uma semana. Isso reduz custos, aumenta a eficiência e acelera a geração de dados moleculares que apoiam diretamente os programas de melhoramento do trigo."

A nova metodologia substitui processos manuais utilizados nas últimas décadas e permite análises muito mais rápidas, precisas e automatizadas.

Tecnologia identifica genes ligados à produtividade e resistência

A genotipagem é uma ferramenta que identifica pequenas variações presentes no DNA das plantas, permitindo localizar marcadores moleculares associados a características agronômicas desejáveis.

Entre elas estão:

• maior produtividade;
• resistência à brusone;
• tolerância a doenças;
• adaptação climática;
• qualidade industrial dos grãos;
• eficiência no aproveitamento de nutrientes.

Hoje, a equipe da Embrapa Trigo dispõe de aproximadamente 5 mil marcadores moleculares para trigo e 3.500 marcadores para cevada, todos compatíveis com a nova plataforma de sequenciamento.

A tecnologia possibilita analisar simultaneamente 384 amostras contendo 202 marcadores genéticos, produzindo cerca de 80 mil pontos de dados em uma única rodada de sequenciamento.

Melhoramento genético ganha velocidade

O principal benefício da nova plataforma é acelerar a seleção das melhores linhagens para os programas de cruzamentos.

Os pesquisadores conseguem identificar previamente quais plantas apresentam genes associados às características desejadas, reduzindo o tempo necessário para obtenção de novas cultivares.

Segundo a pesquisadora Gisele Torres, a tecnologia tem sido fundamental nos estudos relacionados à resistência genética contra a brusone, considerada atualmente uma das doenças mais severas da triticultura brasileira.

Quando um marcador molecular associado à resistência é identificado, essa cultivar passa a integrar os programas de cruzamento para gerar novas variedades mais resistentes.

Avaliações de campo continuam indispensáveis

Embora o sequenciamento permita localizar genes promissores com alta precisão, os pesquisadores ressaltam que a biotecnologia não substitui os testes realizados em campo.

A confirmação da resistência depende da avaliação das plantas sob condições reais de cultivo e exposição ao fungo causador da brusone.

Segundo a equipe da Embrapa, o trabalho de laboratório atua de forma complementar ao melhoramento convencional, tornando o processo mais rápido e assertivo, mas mantendo a validação agronômica como etapa essencial.

Genoma do trigo desafia a ciência

O trigo possui um dos genomas mais complexos entre as culturas agrícolas, sendo aproximadamente cinco vezes maior que o genoma humano.

Desde a conclusão do sequenciamento internacional do genoma do trigo, em 2018, pesquisadores passaram a desenvolver ferramentas cada vez mais sofisticadas para explorar esse enorme volume de informações genéticas.

A nova plataforma instalada na Embrapa representa um dos maiores avanços brasileiros nessa área, ampliando significativamente a capacidade nacional de pesquisa em genética vegetal.

Aplicações vão além do trigo

O potencial da tecnologia não se limita ao desenvolvimento de novas cultivares.

Os pesquisadores também estudam aplicações em diferentes áreas da agricultura, incluindo:

• identificação do DNA de microrganismos presentes no solo;
• caracterização microbiológica de áreas agrícolas;
• estudos sobre interação entre solo e produtividade;
• sequenciamento de pequenos genomas de microrganismos;
• análises de expressão gênica por RNAseq;
• pesquisas para desenvolvimento de trigos com menor potencial imunológico relacionado ao glúten, visando futuras alternativas para pessoas com doença celíaca.

Essas aplicações ampliam as possibilidades da agricultura de precisão e fortalecem a integração entre biotecnologia, genética molecular e melhoramento vegetal.

Inovação fortalece a competitividade da triticultura brasileira

Com a adoção do sequenciamento genético de segunda geração, a Embrapa Trigo reforça sua capacidade de desenvolver cultivares mais produtivas, resistentes às principais doenças e adaptadas às condições de cultivo brasileiras.

A nova plataforma representa um importante avanço para a pesquisa agropecuária nacional, contribuindo para acelerar a inovação no campo, aumentar a competitividade da cadeia produtiva do trigo e oferecer aos produtores tecnologias capazes de elevar produtividade, reduzir perdas e fortalecer a segurança alimentar.