Melhorar a mandioca e alimentar os pobres - gene conserve

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CORTESIA DE NEIL PALMER CIAT (plantador); CORTESIA DE ANGELA GORGEN (Nassar); CORTESIA DE CIMMYT CORPORATE COMMUNICATIONS (Ortiz) país em trigo importado por meio da adição de farinha de mandioca à de trigo. O uso da mandioca de maior proteína ajudaria a preservar a dieta diária de proteína de milhões de brasileiros. A hibridização da mandioca com parentes selvagens, como também a reprodução seletiva de diferentes variedades da mandioca, também pode ajudar a criar plantas com outros importantes nutrientes. A equipe de Brasília demonstrou que certas espécies da Manihot selvagem são ricas em aminoácidos essenciais, ferro, zinco e carotenoides como a luteína, betacaroteno e licopeno. O betacaroteno, em particular, é uma importante fonte de vitamina A, cuja falta resulta em progressivo dano à visão – um problema sério e disseminado nas áreas tropicais da África, Ásia e América Latina. Considerando o status da mandioca como alimento essencial nos trópicos, variedades com alto teor de carotenoides poderiam contribuir signifi cativamente para solucionar defi ciências de vitamina A no mundo em desenvolvimento. Nos últimos três anos a equipe cultivou variedades de mandioca altamente produtivas, contendo até 50 vezes mais betacaroteno do que uma mandioca comum, e está atualmente em fase de teste dessas variedades com agricultores locais. Outro grande projeto tem como foco a mudança do ciclo reprodutivo da planta. O modo comum de reprodução, por polinização, produz mudas de tipos não idênticos à planta-mãe e frequentemente com rendimento mais baixo. Por isso, os agricultores costumam extrair mudas dos pés de mandioca em vez de plantar sementes. No entanto, a extração permite que vírus e bactérias contaminem a planta. Geração após geração os microrganismos se acumulam, o que pode acabar prejudicando o rendimento de uma planta. Como muitas outras angiospermas, certas espécies de Manihot selvagem, incluindo a maniçoba (M. glaziovii), parente arbórea da mandioca, procriam tanto sexuada como assexuadamente, e as sementes produzidas assexualmente se transformam em plantas que nada mais são que clones da planta-mãe. Em mais de uma década de esforços concentrados na criação interespécies, os pesquisadores de Brasília obtiveram faz pouco uma variedade de mandioca que pode reproduzir-se tanto sexualmente como assexualmente, dando origem a dois tipos de sementes, assim como sua parente selvagem. Assim que novos trabalhos nessa pesquisa estiverem completos, essa variedade estará pronta para ser distribuída a agricultores. A maniçoba tem outros genes úteis que podem ajudar a alimentar milhões de pessoas vivendo em terras áridas. Um híbrido da maniçoba com a mandioca típica revela dois tipos de raízes. Algumas, como aquelas na mandioca, se enchem de amido e [OS AUTORES] Nagib Nassar é natural do Cairo e tem Ph.D. em genética pela Universidade de Alexandria, no Egito. Faz pesquisas com mandioca desde 1975 pela Universidade de Brasília, criando variedades que vêm sendo adotadas por agricultores no Brasil e exportadas para a África. Rodomiro Ortiz nasceu em Lima, Peru. É Ph.D. em reprodução de plantas e genética pela University of Wisconsin-Madison e ex-diretor de mobilização de recursos do Centro Internacional de Aperfeiçoamento do Trigo e Milho, em Texcoco, México. são comestíveis. O segundo tipo de raiz penetra mais no solo, podendo alcançar fontes de água mais profundas. Essas características colocam os híbridos entre as melhores variedades de mandioca para uso em regiões semiáridas, como o Nordeste do Brasil, ou certas partes das regiões de savana na África subsaariana. A equipe está agora melhorando esses híbridos para combinar alto rendimento e tolerância à seca por meio do retrocruzamento delas com uma variedade produtiva de mandioca. Um tipo diferente de manipulação – a consagrada técnica do enxerto – é uma outra maneira de elevar o rendimento de raízes tuberosas da mandioca, como descobriram pela primeira vez agricultores indonésios nos anos 50. Talos de enxertos de espécies da maniçoba (como a M. glaziovii ou M. pseudoglaziovii, ou híbridos das duas) em linhagens de mandioca aumentaram até em sete vezes a produção de raízes em canteiros de testes. Infelizmente, em muitos países a prática do enxerto é difi cultada por falta de disponibilidade desses híbridos. AGRICULTOR EXAMINA cultivo, em Huila, nos Andes colombianos. www.sciam.com.br SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL 75
[REPRODUÇÃO CONVENCIONAL] COMO FUNCIONA A REPRODUÇÃO COM O USO DE MARCADORES ●1 São identifi cados marcadores genéticos para as características desejadas na mandioca e em uma espécie selvagem (o ponto colorido signifi ca que o marcador está presente). Produtiva Muito calórica Palatável Resistente a vírus Muita proteína ●2 Cruzam-se e testam-se geneticamente mudas para as características relevantes. Cada muda terá uma combinação ao acaso de características. ●3 É criada uma planta a partir da muda híbrida mais desejável e reproduzida novamente com a mandioca. ●4 As mudas resultantes são testadas geneticamente: algumas podem ter todas as características desejáveis. (A reprodução poderá ser repetida por múltiplas gerações até que a característica certa seja obtida.) O Antigo Encontra o Moderno Parentes selvagens da mandioca, incluindo a arbustiforme maniçoba Manihot glaziovii (à esquerda), costumam apresentar características que benefi ciariam a safra, mas não têm muitas outras também necessárias, encontradas nas espécies domesticadas. Na consagrada técnica de retrocruzamento, os reprodutores obtêm a combinação certa de todas as características ao produzir muitas gerações de híbridos, muitas vezes com o auxílio de modernas ferramentas, tais como marcadores genéticos, os quais revelam a presença de determinada característica de uma muda sem a necessidade de cultivá-la. Mandioca Mandioca Muda com todas as características desejáveis Características genéticas nas mudas Híbrido Parente selvagem Produtiva Muito calórica Palatável Resistente a vírus Muita proteína Seguro contra Pragas Além de ampliar a produção e nutrição, a reprodução seletiva e o cruzamento com espécies selvagens têm sido cruciais para contra-atacar a disseminação de pregas e doenças. Melhorar a resistência ao vírus mosaico africano da mandioca é uma das mais importantes conquistas na ciência da mandioca. Nos anos 20, a disseminação do mosaico africano no território da Tanganica (atualmente, Tanzânia), no leste da África, desencadeou a fome. Dois cientistas ingleses, trabalhando na Tanzânia, hibridizaram a mandioca com a maniçoba, salvando a colheita depois de quase sete anos de esforços. Nos anos 70, o vírus do mosaico retornou e ameaçou áreas na Nigéria e no Zaire (atual República Democrática do Congo-RDC). Pesquisadores do Instituto Internacional de Agricultura Tropical, na Nigéria, usaram a maniçoba e seus híbridos originários da coleção da Universidade de Brasília e novamente produziram uma mandioca resistente ao mosaico. Aquela variedade recém-criada deu lugar a uma família de variedades resistentes ao vírus do mosaico, agora cultivadas em mais de 4 milhões de hectares na África subsaariana. Nas décadas que transcorreram, a Nigéria se tornou o maior produtor mundial de mandioca. Ainda assim, os vírus passam por frequentes mutações genéticas e algum dia novas cepas do mosaico provavelmente romperão as linhas de resistência das variedades da mandioca. Por essa razão, um trabalho preventivo de reprodução de plantas será sempre necessário para fi car à frente da doença. A cochonilha da mandioca (Phenacoccus manihoti) é uma das pragas mais virulentas que ataca esse cultivo na África subsaariana. Esse inseto, que mata as plantas ao sugar a linfa, foi especialmente devastador na década de 70 e começo dos anos 80. Destruiu plantações e viveiros em tal proporção que a produção praticamente parou. Perto do fi m dos anos 70, o instituto nigeriano e pesquisadores parceiros de outras partes da África e América do Sul introduziram uma vespa predadora da América do Sul que deposita ovos em cochonilhas da mandioca, de modo que a larva da vespa acabasse devorando a cochonilha a partir de seu interior. Como resultado desse esforço, a cochonilha da mandioca foi detida na maioria das áreas produtoras da planta na África em boa parte dos anos 80 e ao longo dos anos 90. Em algumas pequenas áreas do Zaire esse sistema não funcionou bem por causa de um aumento dos próprios predadores da vespa parasita. Em meados da década passada, a equipe de Brasília procurou espécies selvagens da Manihot para uma solução confi ável para esse problema e encontrou características de resistência à cochonilha – e novamente em uma maniçoba. Variedades resistentes à 76 SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL Junho 2010 JESSICA HUPPI (ilustrações); CORTESIA DE FOREST E KIM STARR (fotografi a)
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