Qual é a cultura mais cultivada no mundo? Trigo! Muitas variedades diferentes dessa cultura são semeadas em impressionantes 215 milhões de hectares por ano, que são comercializados por quase US $ 50 bilhões em todo o mundo a cada ano. Alimento consumido por 2,5 bilhões de pessoas, ele substitui o milho ou o arroz como fonte de proteína em países de baixa e média renda e perde apenas para o arroz como fonte de calorias. Mas e quanto ao trigo híbrido? Ele foi experimentado e testado por quase 90 anos, mas a adoção em larga escala ainda está por vir.

   O problema é que as flores de trigo são chamadas de flores perfeitas, no sentido botânico, o que significa que têm partes masculinas e femininas, o que normalmente leva à autopolinização. E, como o trigo é autopolinizador, torna o desenvolvimento de sementes híbridas extremamente trabalhoso. Até agora, foi o alto custo de produção da semente de trigo híbrido, em comparação com seus benefícios moderados, que impediu sua adoção em larga escala.

   Portanto, o truque é garantir que a linhagem mãe não se autopolinize e, de fato, receba pólen da linhagem pai pretendida. No passado, a semente de trigo híbrido comercial era produzida usando agentes químicos de hibridização, que são reguladores do crescimento das plantas que interferem seletivamente no desenvolvimento do pólen. A outra opção é usar sistemas de esterilidade masculina citoplasmática (CMS) de ocorrência natural.

   Para descobrir onde as coisas estão com o desenvolvimento de trigo híbrido no momento, a European Seed conversou com Wolf von Rhade, presidente da ASUR Plant Breeding, Guillaume de Castelbajac, Diretor-gerente da ASUR Plant Breeding, Marco Busch, chefe da EMEA Breeding da Bayer AG - Crop Science Division, Tatiana Dimitriadi, gerente de marketing europeu para trigo híbrido na BASF, Sarah Iveson, chefe de desenvolvimento de sementes EAME na Syngenta e Rob Hiles, portfólio de cereais da EAME e líder de estratégia na Syngenta.

   Todas as quatro empresas têm uma longa história no desenvolvimento de trigo híbrido (TRIGO HÍBRIDO). No caso da ASUR, seu principal acionista NORDSAAT vinha trabalhando com trigo híbrido desde 1950, assim como vários outros melhoristas e institutos de trigo europeus, tentando diferentes técnicas de hibridização e desenvolvendo algumas próprias, como o SPLITGENE. Na década de 1990, NORDSAAT fez parceria com HybriTech, fornecendo germoplasma chave para criar os primeiros híbridos de trigo bem-sucedidos produzidos com o Agente de Hibridização Química (CHA) Genesis (substância ativa clofencet). NORDSAAT teve seu primeiro híbrido próprio (HYBNOS1) listado na Alemanha em 1999.

   Quando HybriTech encerrou suas operações em 2000 e descontinuou Genesis, NORDSAAT assumiu o portfólio, que era principalmente comercializado na França, e o entregou à ASUR. Estando na França, a ASUR estava em uma posição melhor para continuar a comercializar o portfólio, diz von Rhade, e para produzir sementes. A ASUR também fez um acordo com a Hybrinova, uma subsidiária da Dupont na época, para usar o CHA da Dupont, CROISOR (substância ativa sintofeno). Um ano depois, quando a Dupont também encerrou a operação de trigo híbrido, a ASUR a adquiriu, junto com a CROISOR.

   A BASF se dedica ao desenvolvimento de trigo híbrido há vários anos. “Desde que criamos nossa plataforma de pesquisa de trigo híbrido”, diz Dimitriadi, “temos trabalhado em estreita colaboração com organizações públicas e privadas para garantir que entendamos suas prioridades estratégicas e questões-chave para garantir que o trigo híbrido possa agregar valor à toda a cadeia de valor”.

   A Bayer estava ativa em P&D de trigo por cerca de dez anos, até que alienou suas atividades de P&D de trigo híbrido para a BASF como parte do processo de aquisição da Monsanto. “Ao mesmo tempo, oferecemos aos produtores de trigo uma ampla gama de soluções de proteção de cultivos”, explica Busch. “Embora não tenha sido possível por muito tempo aplicar tecnologias de melhoria de produção de cultura que foram implantadas com sucesso em outras culturas ao trigo, o progresso tecnológico foi feito que deve permitir que a indústria leve gradualmente trigo híbrido ao mercado com sucesso. Nossa colaboração em P&D com a RAGT aborda exatamente essa oportunidade”.

   Dimitriadi explica que ao longo da última década, a experiência da BASF com trigo híbrido e seus relacionamentos com seus parceiros permitiram que a BASF reunisse contribuições das principais partes interessadas para orientar a direção de seu programa de trigo híbrido. “A BASF tem um compromisso de longo prazo com trigo híbrido”, diz ela, “investindo significativamente em P&D, bem como em uma equipe dedicada de especialistas em todo o mundo que se concentram exclusivamente em trazer trigo híbrido para o mercado.

   Além disso, novas tecnologias de genotipagem, fenotipagem e envirotipagem, juntamente com técnicas de melhoramento molecular, estão agora possibilitando sistemas de produção comercialmente viáveis ​​para trigo híbrido".

   Busch ecoa o pensamento de que as poderosas ferramentas genômicas agora disponíveis estão tornando possível lidar com a complexidade genômica do trigo. Ele acrescenta que alavancar o sistema CMS na colaboração entre a RAGT e a Bayer (experiência com tecnologias de hibridização e em outras culturas híbridas como milho) resultará em uma tecnologia confiável e econômica para produzir trigo híbrido. Juntas, a RAGT e a Bayer se concentrarão em um sistema de produção de trigo híbrido para produtores na Europa.

   Iveson compartilha que, após investimentos significativos em EAME e NA em trigo híbrido desde 2012, a Syngenta está focada em entregar produtos com benefícios significativos para os agricultores. Eles fazem isso aproveitando sua ampla base de germoplasma e experiência em híbridos de cereais para gerar rendimentos mais altos e estáveis ​​com uma necessidade reduzida de insumos, juntamente com um sistema de produção escalável e confiável. A Syngenta inscreveu com sucesso 4 híbridos no CTPS, o sistema de registro oficial francês nos últimos 2 anos.

   "Nosso objetivo principal é atingir os marcos técnicos no programa de trigo híbrido e, com o tempo, considerar outras tecnologias", diz Busch, "como características nativas para tolerância a doenças ou seca, para aumentar ainda mais o valor para o produtor".

Da parte da ASUR, de Castelbajac diz que sua empresa alcançará o desenvolvimento de trigo híbrido por meio de seu modelo de baixo custo. Ou seja, a ASUR está usando o CROISOR, o único CHA autorizado no mundo, para criar híbridos rapidamente e sem o caro programa de reprodução para pais fêmeas / machos que é necessário com os sistemas CMS.

   “Quase qualquer linha de elite pode se tornar masculina estéril com uma aplicação do CHA e pode ser usada como linha-mãe, levando a um novo híbrido no mercado depois de apenas cinco ou seis anos”, diz ele. “Temos acordos com a maioria dos melhoristas de trigo europeus para testar suas linhagens recém-listadas e usá-las contra uma taxa para criar híbridos. O principal encargo financeiro é o alto custo dos estudos necessários para manter a autorização de comercialização do ACS”.

   Os primeiros híbridos desenvolvidos pela RAGT e pela Bayer serão baseados no mesmo sistema genético que a concorrência, para a qual há plena "liberdade de operar" em termos de isenção de restrições de patentes. Busch afirma que o uso do sistema CMS tem ajudado as empresas de sementes a avançar no trabalho em trigo híbrido e é especialmente visto como uma base para superar os obstáculos conhecidos na área de produção eficiente e econômica de sementes de trigo híbrido.

   De Castelbajac explica que já nas últimas duas décadas, a ASUR criou e comercializou muitos híbridos de trigo. “Até agora, o HYSTAR, que listamos em 2009, tem sido o híbrido de trigo de maior sucesso de todos os tempos”, diz ele. “Com sua incrível consistência de produção em uma diversidade de climas, foi vendido em mais de 15 países diferentes e ainda é popular. Também tivemos sucesso na desregulamentação do sintofeno, cuja autorização de comercialização esperamos estender até 2034 e que fornecemos para fins de P&D a vários melhoristas em todo o mundo. "

   Infelizmente, acrescenta, muitos híbridos são difíceis e caros de produzir, o que restringe seu número. “Durante muitos anos trabalhamos muito para melhorar a produção de sementes a fim de atender à demanda e muitas vezes frustramos os clientes porque não podíamos fornecer sementes em quantidade suficiente e, claro, não havia outro fornecedor além de nós”, diz de Castelbajac. “Nossas vendas atingiram um patamar elevado entre 2008 e 2014, graças aos preços atrativos do trigo e à contínua expansão geográfica. Desde então, os preços mais baixos das commodities, uma sucessão infeliz de extremos climáticos, levando a anos consecutivos de baixa renda para os agricultores e ao aumento do uso de sementes guardadas na fazenda, tiveram um impacto negativo em nossas vendas".

   No entanto, graças a alguns híbridos de 'nova geração', mais fáceis e baratos de produzir, a ASUR começou a mudar seu modelo de negócios para o licenciamento, a fim de reduzir os custos de intermediação e logística, bem como os custos de sementes.

   A BASF, nos próximos anos, planeja trazer ‘Ideltis ™’ trigo híbrido para o mercado comercial em toda a Europa, onde Dimitriadi diz que oferecerá o maior valor para os produtores.

   “A Syngenta está atualmente desenvolvendo híbridos usando a tecnologia de hibridização CMS seguindo um conhecimento significativo de produção de sementes obtido em mais de 20 anos de experiência, graças ao desenvolvimento da cevada híbrida”, disse Hiles. Segundo ele, isso deve colocar a Syngenta em posição de entregar rapidamente material de qualidade em grande escala para os produtores de trigo

   Von Rhade observa que, apesar do fato de que alguns dos principais problemas no desenvolvimento de trigo híbrido (por exemplo, a necessidade de incorporar vários genes restauradores no progenitor masculino) agora podem ser resolvidos graças ao progresso tecnológico, “por enquanto e talvez por outra década, ainda acreditamos que nosso sistema CHA é o melhor para criar híbridos superiores, embora a produção de sementes pareça ser mais cara. Mas estamos prontos para abraçar qualquer nova tecnologia de produção de sementes que se mostre melhor e estamos investindo em várias delas”.

   De Castelbajac explica que a cadeia de abastecimento de trigo híbrido exigirá um certo volume de estoque de sementes de alta qualidade, seja para pedidos muito cedo ou para complementar novas culturas de sementes insuficientes, mas isso se tornou um desafio crescente com temperaturas mais altas de verão, custos de energia crescentes e menos inseticidas. A ASUR desenvolveu, portanto, um processo de embalagem a vácuo (chamado SAFET’HY) que preserva sementes valiosas armazenadas, como trigo híbrido, de perdas por germinação ou ataques de insetos. Agora é oferecido a outras empresas de sementes pela Tamia-Pack, uma start-up totalmente própria que criamos para esse fim.

   Outro desenvolvimento é a suplementação de pólen da fêmea na produção de sementes híbridas. ASUR, Syngenta e o instituto de pesquisa público francês INRAe (por meio de uma joint venture POLLINOVA), patentearam um dispositivo para aumentar o rendimento de sementes na produção de híbridos de cereais, milho e potencialmente muitas outras culturas.

   A Bayer tem usado diferentes tecnologias para trazer sementes novas e inovadoras ao mercado, incluindo hibridização, tecnologias GM e agora também tecnologias de edição de genes. Busch dá um exemplo do desenvolvimento da Bayer de um milho de baixa estatura de três maneiras diferentes (melhoramento clássico, biotecnologia e tecnologia de edição de genes), o que permite soluções personalizadas para a região do produtor e ambiente regulatório. “Outro exemplo de melhoramento de última geração são as exclusivas Marana Greenhouses no Arizona, EUA, que funcionam como um centro global de design de produtos para o milho”, diz Busch. "Trazendo o processo de criação para dentro de casa, mais produtos de sementes podem ser desenvolvidos mais rapidamente, resultando em agricultores se beneficiando da tecnologia mais recente."

   A BASF, por sua vez, usa o processo de hibridização CMS para a multiplicação de sementes híbridas comerciais, que é um processo natural originado do trigo selvagem, não usa produtos químicos e produz grandes quantidades. “Existem várias técnicas de hibridização de trigo híbrido”, observa Dimitriadi. “Usamos um método de produção de sementes semelhante ao usado para produzir outras sementes híbridas, como o tamboril de semente oleaginosa e o milho. Na BASF, optamos por usar o sistema de três linhas sem o uso de agentes de hibridização: o pai feminino, o mantenedor (que usamos para reproduzir as linhagens femininas) e o pai masculino. Ela acrescenta que estamos produzindo híbridos de trigo que podem ser cultivados e colhidos com os mesmos equipamentos e infraestrutura em que os agricultores já investiram”.

   Busch observa que a produtividade do trigo na Europa pode ser muito diferente entre os países e zonas climáticas, variando de, por exemplo, cerca de 4 toneladas / ha na Ucrânia a cerca de 8 toneladas / ha no Reino Unido “Em comparação com variedades de polinização aberta, os benefícios de produtividade de híbridos também podem ser muito diferentes de acordo com as condições de estresse, pois os benefícios dos híbridos são mais fortes sob estresse”, diz ele. “Além disso, o benefício dos híbridos não é apenas sobre rendimento, mas também estabilidade (ou seja, seguro de rendimento contra condições adversas) e sustentabilidade (redução de insumos). Com os híbridos, vamos desenvolver um novo sistema agronômico para o trigo, com o foco mais amplo do que apenas a produção e a oferta também mais ampla do que apenas a semente (incluindo outros insumos, por exemplo, proteção de plantas, serviços, aconselhamento digital).

   A Syngenta lançou o trigo X-TerraTM para os produtores franceses no início deste ano. Hiles diz "Nosso objetivo é fornecer um fluxo de produtos inovadores, melhorando a cada ano, o que ajudará a reduzir a necessidade de pesticidas e fertilizantes, auxiliando os esforços dos produtores para uma melhor gestão do solo e conservação da água, ao mesmo tempo que atende às ambições do Acordo Verde".

   Iveson confirma que o trigo X-TerraTM “usado em conjunto com análise de dados e técnicas de agricultura de precisão, visa oferecer melhor eficiência com rendimentos mais consistentes, maximizando o retorno para os agricultores”.

   Busch acrescenta que a Bayer vê um grande potencial em trigo híbrido para fornecer aos produtores de trigo um sistema de produção agrícola que seja resistente aos impactos de clima adverso e doenças. “Isso permitirá uma renda mais estável para os agricultores”, diz ele, “e, em última análise, aumentará sua lucratividade potencial”.

   Dimitriadi nos lembra que o trigo é fundamental para a segurança alimentar global, representando cerca de 20% das calorias globais e é uma fonte essencial e saudável de fibras, proteínas, vitaminas e minerais. Ela observa que, para alimentar nossa crescente população, a oferta de trigo deve aumentar em 50-60% até 2050, e o mercado precisa de inovações revolucionárias para atender a essa demanda crescente de maneira sustentável.

   “É por isso que estamos tão focados e inflexíveis em trazer essa inovação para o mercado - o mundo precisa de trigo híbrido!” Dimitriadi diz. “Com o Ideltis ™, pretendemos nos tornar líderes em soluções agronômicas customizadas para trigo híbrido. Estamos entusiasmados em trazer trigo híbrido de alto desempenho ao mercado para liberar todo o potencial do trigo e promover uma das culturas mais importantes do mundo, para os produtores de trigo de hoje e para as gerações futuras.

   Von Rhade e todos na ASUR continuam convencidos do valor dos híbridos para os produtores de trigo obterem rendimentos mais consistentes, especialmente em condições de estresse como seca ou alagamento ou solos de baixa fertilidade, que serão de importância crescente com as mudanças climáticas e menos pesticidas ou fertilizantes.

   “Estamos felizes que várias empresas de sementes perceberam isso e agora estão trabalhando duro para se juntar a nós”, diz ele. “Quando isso acontecer, haverá aumento de mercado, sem dúvida. Os híbridos provavelmente se tornarão uma parte significativa da semente de trigo usada pelos agricultores europeus, além das linhas convencionais e das sementes armazenadas em fazendas”.
 

*Este artigo foi originalmente publicado pela Revista “European Seed” e pode ser acessado através do link: https://european-seed.com/2021/10/holy-grail-or-mission-impossible-the-continuing-range-of-exciting-developments-in-hybrid-wheat/?utm_campaign=European%20Seed%20Story%20Of%20The%20Week&utm_medium=email&_hsmi=168461898&_hsenc=p2ANqtz-_wXiliQaTHN_xviaN8eVx1kWbNzE6C_LpHBHOiG1qTcFEdrdGJHS4ABTThNtxr1SNYcxSOpck9l3sm-iWkCklzaQD4iQ&utm_content=168461898&utm_source=hs_email