A introdução das plantas geneticamente modificadas (PGM) por técnicas de engenharia genética em meados da década de noventa trouxe ganhos consideráveis no manejo das culturas comerciais. 

   A primeira categoria de PGM foram as plantas transgênicas, que contém DNA de outras espécies em sua constituição. Apesar do potencial desta tecnologia e dos ganhos trazidos até aqui, a polêmica inicial em cima desta tecnologia acabou limitando até agora seu uso principalmente para o controle de ervas daninhas e de insetos. 
Hoje, mais de 95% das plantas transgênicas liberadas para uso comercial no mundo contém resistência a herbicidas e resistências a insetos.  Entretanto este cenário está mudando.  Uma nova onda de plantas transgênicas com características de interesse agronômico vem sendo testadas, com resultados positivos.

   Plantas transgênicas com mecanismos de defesa contra o ataque de nematoides, várias doenças e outras espécies de insetos em cultivares, principalmente, de soja, milho e algodão, têm sido submetidas para avaliação de biossegurança em agências regulatórias em vários países; aqui, no Brasil, na Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio). Certamente em breve estarão no mercado. Mas um novo tipo de PGM com estratégias para auxiliar o produtor no seu poder de decisão estão surgindo: são as plantas sentinelas.

   Em julho de 2023, o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), por meio de sua Agência de Vigilância Sanitária Animal e Vegetal (APHIS), aprovou os primeiros testes a campo da tecnologia desenvolvida pela empresa InnerPlant (https://innerplant.com/), uma variedade de soja transgênica capaz de detectar e sinalizar através da emissão de fluorescência, e em estádios muito preliminares, a presença de fungos atacando os tecidos da soja. 

   A proposta inicial é de que já em 2025 se inicie o uso comercial nos EUA. Este tipo de estratégia de engenharia genética pode se tornar uma poderosa ferramenta para auxiliar os produtores a rapidamente, mesmo antes de visualização de sintomas fenotípicos de doenças, identificar presença de patógenos.

   A maior parte das plantas sentinelas em desenvolvimento se baseia em utilizar sequências de DNA que ativam e desativam a expressão de genes na presença de estímulos bioquímicos causados por fatores bióticos e/ou abióticos. Estas sequências, chamadas de regiões “promotoras”, são conectadas com outras sequências de DNA que codificam para proteínas fluorescentes obtidas normalmente de águas-vivas da espécie Aequorea victoria ou de organismos como o Branchiostoma floridae utilizado na planta sentinela desenvolvida pela Innerplant. 

   Esta “construção genética” uma vez introduzida na planta faz com que na presença do estímulo biótico ou abiótico ocorra a fluorescência. Estes sistemas, quando utilizados em plantas de lavoura, podem ser monitorados por meio de drones ou mesmo imagens de satélites, que podem detectar os comprimentos de onda (luz) emitidos pelas proteínas fluorescentes. Consequentemente é possível identificar a presença, intensidade e o local da lavoura onde ocorre determinado distúrbio. 

   A ideia de se utilizar plantas sentinelas não é algo novo na agricultura e mesmo em outras áreas. Já em meados dos anos 2000, o Departamento de Defesa americano e algumas empresas privadas europeias iniciaram o desenvolvimento de plantas sentinelas para detecção de minas terrestres. Explosivos em geral utilizados nestas armas emitem gases “nitroaromáticos”. Estes gases podem se ligar bioquimicamente a proteínas receptoras colocadas em plantas modificadas geneticamente e ativar e desativar rotas metabólicas. Por exemplo, rotas que ativem a produção de antocianinas ou degradação de clorofila. O resultado é que PGM com esta estratégia poderiam ser semeadas por drones em áreas de conflito, minadas, onde as plantas se tornariam de outra cor ou albinas na presença de uma mina na proximidade. Seria mais uma ferramenta contra esta arma tão letal e desumana. 

   Mas é na agricultura que certamente veremos os maiores usos desta tecnologia nas próximas décadas. Ter o alerta já em estágios iniciais de problemas fisiológicos causados por distúrbios abióticos como a deficiência hídrica, altas temperaturas ou a falta de determinado nutriente trará ao produtor um grande potencial para mesmo eliminar perdas em sua área de produção agrícola.