Ambiente

Cientistas trabalham para encontrar a "super-batata" do futuro

Cientistas trabalham para encontrar a "super-batata" do futuro

Com origem nas altitudes frias dos Andes, a batata não está adaptada às temperaturas extremas ou às inundações provocadas pelas alterações climáticas. Os botânicos estão a criar "super-batatas" capazes de suportar condições ambientais mais duras.

A humilde batata foi domesticada pela primeira vez perto do Lago Titicaca, no atual Peru, há pelo menos oito mil anos, e sustentou as grandes cidades do império Inca. Em meados do século XVI, tinha deixado os Andes e atravessado o Atlântico para a Europa, onde foi introduzida na Irlanda em 1589 pelo aventureiro e cortesão inglês, o enigmático Sir Walter Raleigh. Altamente produtiva e extremamente popular, a planta da batata depressa se tornou um alimento de base em muitos países europeus.

Hoje em dia, é a quarta cultura alimentar mais cultivada a nível mundial, depois do arroz, milho e trigo. No entanto, permanece vulnerável às inundações e ao stress térmico, condições que não evoluiu para suportar por serem inexistentes no seu local de origem, nas elevadas altitudes dos Andes. Agora, com a poluição a alterar o clima da Europa, a batata tem de confrontar estes dois oponentes com crescente regularidade.

"Algumas batatas são bastante tolerantes ao stress da seca, mas todas elas têm grandes problemas com o calor e as inundações", diz Markus Teige, botânico da Universidade de Viena que lidera o projeto ADAPT. O ADAPT está a desenvolver novas estratégias para assegurar que a produtividade das culturas de batata se mantenha estável nas condições de cultivo do futuro.

As plantas sensíveis ao calor excessivo deixam de produzir açúcares, impedindo o desenvolvimento de tubérculos, e aceleram a floração. Esta é uma excelente estratégia para a batata selvagem assegurar a sobrevivência da espécie em condições difíceis, mas proporciona rendimentos bastante baixos aos agricultores.

Repercussões climáticas

Um inquérito recente a mais de 500 produtores europeus de batata revelou que a seca e o calor eram vistos como as principais repercussões das alterações climáticas na batata, seguidas de pragas, doenças e chuvas fortes.

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Algumas variedades de batata resistem melhores do que outras ao stress ambiental, o que sugere que há potencial para os agricultores melhorarem geneticamente a batata europeia para ser mais tolerante. O projeto ADAPT reúne quatro produtores de batatas e dez instituições de investigação para investigar a forma como algumas batatas resistem ao stress.

"Queremos compreender a aclimatação ao stress a nível molecular", revela Teige, para "desenvolver marcadores para a produção de batatas tolerantes ao stress climático".

A produção de batatas é especialmente desafiante devido à sua genética complexa. A variedade europeia contém milhões de letras de ADN, cada uma em quatro cópias, em doze filamentos distintos (cromossomas).

Os marcadores genéticos são semelhantes a sinalizadores que se traduzem em extensões importantes de ADN associadas a uma característica desejável, tal como uma melhor tolerância ao calor.

"Foi trazida para a Europa uma gama genética de batatas relativamente pequena", conta Dan Milbourne, investigador de batatas no Teagasc, na Irlanda, uma organização estatal de investigação agrícola. Por conseguinte, poderá ser possível importar novos tipos.

Os cientistas da ADAPT cultivaram cerca de 50 variedades de batatas em diferentes combinações de condições de stress em vários locais europeus. Paralelamente, têm realizado experiências em estufas, onde as variedades são cultivadas em condições controladas numa instalação de alta tecnologia na República Checa.

As plantas são fotografadas e medidas diariamente para registar a quantidade de água que utilizam, bem como as suas taxas de fotossíntese e crescimento. Estes dados podem revelar como são influenciadas pelo stress e destacar sinais (marcadores genéticos) no genoma da batata importantes para as respostas ao stress.

Estas sinalizações vão poupar tempo e dinheiro a futuros programas de produção. "Se um marcador estiver associado a uma característica específica, quando se cultiva uma plântula, extrai-se o ADN e procura-se o marcador", diz Markus Teige. Até aqui, era necessário permitir o crescimento da planta e esperar para ver se a característica desejada estava presente.

Poupar tempo na produção de plantas é muito importante para o negócio. "São necessários cerca de 12 anos para produzir uma variedade de batata", afirma Milbourne. E o cientista sabe o que diz, porque, no ano passado, a sua organização esteve envolvida na apresentação da Buster, uma nova variedade de batata resistente a um tipo de verme nemátodo que pode danificar gravemente as culturas de batata.

Preferências de batata

Na Irlanda, as batatas devem ser pulverizadas até 20 vezes durante o período de crescimento para as proteger contra o míldio tardio. O flagelo tem um significado histórico na Irlanda, pois causou o fracasso das culturas de batata na década de 1840, desencadeando uma fome desastrosa que dizimou a população.

Entretanto, a Europa procura diminuir a dependência de pulverizações químicas, tendo a Comissão Europeia recentemente proposto que a utilização de pesticidas seja reduzida para metade até 2030. Para reduzir a dependência da pulverização, serão necessárias batatas mais resistentes às pragas. Milbourne faz parte do projeto PotatoMASH, que concebeu uma forma económica de analisar a variação genética através do genoma das variedades de batata. O método pode diagnosticar a presença de doenças-alvo e genes resistentes a pragas nas batatas, testando apenas amostras de extensões de ADN muito variável, o que é significativamente menos dispendioso do que os métodos tradicionais de identificação de marcadores genéticos.

O novo software desenvolvido no ILVO (Instituto de Investigação da Flandres para a Agricultura, Pescas e Alimentação), na Bélgica, identifica áreas de ADN onde existem diferenças subtis entre as variedades.

"São as pequenas diferenças no código de ADN que mais interessam aos produtores", explica Milbourne. A produção de batatas será acelerada com a identificação de sinalizadores para estas áreas.

"Em vez de testar milhares de indivíduos infetando-os com uma doença e seguindo a sua resposta, posso retirar apenas um pouco de material foliar do tamanho da minha unha e testá-lo para estes marcadores, que me podem dizer se um gene está presente ou ausente", esclarece o cientista.

Este é um avanço importante no impulso para desenvolver batatas resistentes a pragas e doenças e capazes de resistir aos caprichos do nosso clima futuro, sem sacrificar o rendimento.

Super-batatas

Teremos inevitavelmente de produzir mais do que um tipo de "super-batata", uma vez que as preferências dos consumidores por diferentes tipos de batata variam muito de país para país, e serão necessárias muitas variedades novas de batata no futuro.

"Estamos a pensar passar de alimentar 7 mil milhões de pessoas para entre 11 e 13 mil milhões nas próximas décadas", diz Milbourne.

"Vamos ter de duplicar a produção, sem aumentar a quantidade de terra que cultivamos, ao mesmo tempo que enfrentamos as alterações climáticas, que também podem esgotar as terras disponíveis para a agricultura".

Parte da solução é aumentar a resiliência das culturas básicas, como a batata, em situações extremas como altas temperaturas, pragas e doenças, ao mesmo tempo que reduzimos a quantidade de pesticidas. A corrida já começou.

A investigação neste artigo foi financiada pela UE. Este artigo foi originalmente publicado na Horizon, a Revista de Investigação e Inovação da UE. 

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