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. Cambridge, 2001.

 

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 em plantas. Biotecnologia ciência e desenvolvimento, v.23, p.12-18, 2001

 

Riechmann, J. L.; Heard, J.; Martin, G.; Reuber, L.; Jiang, C.; Keddie, J.; Adam, L.; Pineda,

O.; 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)