RS: pesquisa analisa tolerância ao frio em variedades de arroz

Com produção autossuficiente desde a safra de 2004-2005 e com consumo anual de 25 kg por habitante no Brasil, conforme dados do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Mapa), o arroz é um dos cereais mais consumidos no mundo todo. A estimativa é que sejam colhidos aproximadamente 14 milhões de toneladas de arroz na safra 2019-2020 apenas no Brasil, que é hoje o nono maior produtor mundial – e o primeiro se não forem considerados os países asiáticos. É pensando na importância desse cereal para a alimentação e para a economia do país que é desenvolvido, pelo Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (PPGBiotec) da Univates, o projeto de pesquisa “Caracterização fisiológica e molecular de genótipos de arroz (Oryza sativa L.) tolerantes e sensíveis ao frio nas fases iniciais do desenvolvimento”.

O estudo, coordenado pelo doutor Raul Antonio Sperotto, objetiva identificar características moleculares que resultem em maior tolerância do arroz ao frio, uma vez que o Rio Grande do Sul é o maior produtor brasileiro do cereal, e na época de plantio, entre os meses de outubro e novembro, ainda são registradas noites frias, com temperatura por volta dos 15ºC. “Analisamos o impacto do frio nas fases iniciais do desenvolvimento, mais especificamente na germinação e na fase vegetativa, pois a incidência de frio no início do ciclo faz com que a planta se desenvolva mais lentamente e haja diminuição na produtividade, além de maior custo com aplicação de insumos”, argumenta Sperotto, acrescentando que a ideia é gerar marcadores genéticos de tolerância ou sensibilidade para serem utilizados no melhoramento genético de arroz, seja por cruzamentos controlados ou, futuramente, por transgenia.

A partir da análise de mais de 100 variedades diferentes de arroz da subespécie indica, a pesquisa foi focada em duas variedades semelhantes geneticamente, ou com o mesmo background genético, na nomenclatura científica, e que apresentam níveis contrastantes na resposta ao frio. “Selecionamos duas variedades bem contrastantes, uma sensível ao frio e outra tolerante, para verificar quais genes estão sendo diferencialmente expressos, o que poderia explicar, pelo menos em parte, a tolerância ao frio”, explica o pesquisador. Para isso, foi realizado sequenciamento em grande escala (deep RNAseq) em uma empresa de biotecnologia localizada na Suíça e, por meio de bioinformática, foram cruzados os dados. “Na fase vegetativa, identificamos mais de três mil genes diferentemente expressos. Já na fase de germinação, foram identificados mais de seis mil genes. A partir da literatura disponível na área, conseguimos restringir a análise para aproximadamente 100 genes em cada fase, os quais possivelmente estejam envolvidos com a tolerância ao frio nessas duas fases analisadas”, acrescenta ele.

De acordo com o coordenador do projeto, a pesquisa conta com alguns diferenciais em relação a outros estudos com arroz, como a inclusão das raízes nas análises em vez do estudo restrito às folhas. “Quando submetidas à baixa temperatura, é nítida a diferença nas raízes da variedade tolerante ao frio, pois elas são mais longas e mais espessas em relação à variedade sensível ao frio. Além do aspecto visual, queremos identificar as diferenças em nível molecular. Atualmente trabalhamos com dados de expressão gênica em nível de RNA, mas também buscamos aprofundar o estudo em nível de proteína, que seria cientificamente mais informativo”, destaca Sperotto. Conforme o estudo avançar, a ideia é que as variedades de arroz mais tolerantes ao frio possam gerar informações que, posteriormente, podem ser utilizadas para aumentar a produção, garantindo áreas com maior produtividade e rentabilidade.

Saiba Mais
Segundo o Mapa, no Brasil, o cultivo de arroz irrigado na região Sul do Brasil contribui, em média, com 60% da produção nacional, sendo o Rio Grande do Sul o maior produtor brasileiro. O estudo da Univates é focado na subespécie indica, já que quase a totalidade do consumo no país é dessa variedade. “O arroz da subespécie japonica é naturalmente mais adaptado ao frio, porém, nosso consumo é basicamente da espécie indica por questões culturais”, analisa Sperotto.