Resumo
de Seminário (Mesa Redonda)
Mudanças Climáticas e Melhoramento Genético
Prelecionistas: Aguida Morales, Diogo Oswaldo Schwantes
e Josiane Assis
Moderador: Moacil Alves de Souza
A terra sempre passou por ciclos naturais de
aquecimento e resfriamento, da mesma forma que períodos de intensa atividade
geológica lançaram à superfície quantidades colossais de gases que formaram uma
espécie de bolha gasosa sobre o planeta, criando um efeito estufa natural. Entretanto,
o problema enfrentado atualmente refere-se a influencia da atividade humana sobre
a variação natural do clima terrestre, de forma a causar o aumento da
temperatura média do planeta (IPCC, 2001).
O aquecimento global recente tem impactos
ambientais intensos (como o derretimento das geleiras e calotas polares), assim
como em processos biológicos (como os períodos de floração). Também existem
evidencias de que eventos extremos como secas, enchentes, ondas de calor e de
frio, furacões e tempestades, têm afetado diferentes partes da terra e produzido
enormes perdas econômicas e de vida (Marengo, 2006).
Na agricultura estes eventos recebem
atenção especial, uma vez que estão diretamente ligados ao suprimento mundial
de alimentos. Em condições naturais, as plantas freqüentemente são
submetidas às adversidades de fatores do ambiente, que causam estresse em maior
ou menor intensidade. Contudo, além de fatores naturais, fatores antropogênicos vêm contribuindo para uma maior
instabilidade do ambiente e consequentemente para o aumento de fatores estressantes
para as diversas culturas (Salati, 2006).
Resistência a estresses abióticos, como calor e
seca em plantas, não é uma característica simples, mas uma característica onde
mecanismos fisiológicos trabalham isoladamente ou em conjunto para evitar ou
tolerar períodos de estresse (Nepomuceno et al.,
2001). É essencial compreender como estes eventos são ativados e desativados e
como interagem entre si, para desenvolver cultivares mais
tolerantes.
O melhoramento clássico aliado as técnicas de
biologia molecular têm permitido desenvolver plantas com maior grau de
tolerância ao calor e seca. Em resposta a estresses como a seca, as plantas
ativam múltiplas vias de sinalização que induzem a transcrição de vários genes
levando a uma série de respostas de defesa em níveis celular, fisiológico e
agronômico. Um grande número de fatores de transcrição é encontrado no genoma
de plantas e somente em Arabidopsis thaliana aproximadamente 5,9% do genoma codifica mais
de 1500 fatores de transcrição (Riechmann et al., 2000). A exemplo desses fatores de transcrição, uma
família multigênica nomeada DREB (Dehydration
Responsive Element Binding) ou CBF (C-repeat
Binding Factors), controla
a expressão de diferentes genes como, rd29A, rd17, cor6.6, cor15a, erd10, kin1e kin2
envolvidos na tolerância a estresses ambientais, como seca, salinidade e
frio (Yamagushi-Shinozaki, 2002)
A introdução do fator de transcrição DREB1A
em A. thaliana dirigido pelo promotor 35SCaMV
(cauliflower mosaic
virus) ou o promotor do gene rd29A,
resultou em aumento nos níveis de expressão de genes estresse-induzidos
pela proteína DREB1A, como, rd29A, rd17, cor6.6,
cor15a, er10 e kin1, resultando em tolerância ao frio,
salinidade e déficit hídrico. Entretanto, a expressão constitutiva do fator de
transcrição DREB1A dirigido pelo promotor 35S promove retardo ao crescimento
mesmo em condições normais, mas esse efeito pode ser reduzido pelo uso do
promotor rd29A estresse induzido ativado apenas durante condições de
déficit hídrico como verificado em plantas de A. thaliana
(Kasuga et al., 1999).
Referências Bibliográficas
INTERGOVERNMENTAL
PANEL ON CLIMATE CHANGE (IPCC). Climate change 2001: The scientific
basis-contribution of working group 1 to the IPCC third assessment report.
Kasuga,
M.; Liu, Q.; Miura, S.; Yamaguchi-Shinozaki, K.; Shinozaki, K. Improving plant
drought, salt, and freezing tolerance by gene transfer of a single
stress-inducible transcription
factor. Nature America Inc.,
p. 287-291, 1999.
Marengo,
J.A. Mudanças climáticas globais e seus efeitos sobre a biodiversidade:
caracterização do clima atual e definição das alterações climáticas para o
território brasileiro ao longo do século XXI. Série Biodiversidade (Ministério do Meio Ambiente), Brasília, v.26,
2006. 212p.
Nepomuceno,
A.L.; Neumaier, N.; Farias,
J.R.B.; Oya, T. Tolerância à seca
Riechmann, J. L.; Heard, J.; Martin, G.; Reuber,
L.; Jiang, C.; Keddie, J.;
Adam, L.; Pineda,
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Ratcliffe, O. e Samaha, R.
R. Arabidopsis transcription factors: genome-wide comparative
analysis among
eukaryotes. Science.
290:2105-2110, 2000.
Salati, E. Tendências
das Variações Climáticas para o Brasil no Século XX e Balanços Hídricos para
Cenários Climáticos para o Século XXI. In: Relatório 4. Mudanças Climáticas Globais e Efeitos sobre a Biodiversidade-Sub projeto:Caracterização do clima atual e definição das
alterações climáticas para o território brasileiro ao longo do Século XXI. SBF/MMA.
Brasília, 2006.
Yamaguchi-Shinozaki, K.; Kasuga, M.; Liu, Q.; Nakashima, K.; Sakuma, Y.; Abe, H.;
Nakashima,
K.; Sakuma, Y.; Abe, H.; Shinwari, Z. K., Seki, M.;
Shinozaki, K. Biological
mechanisms of drought stress response. JIRCAS Working Report. p.1-8. 2002.
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Aguida
Morales Aluízio Borém (orientador)
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Josiane
Assis Moacil Alves de
Souza (orientador)
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Diogo
Oswaldo Schwantes
Pedro Crescêncio
Souza Carneiro (orientador)