O sonho de todo produtor de batata é combinar todas as características desejáveis que possam tornar a batata mais produtiva e resistente aos efeitos das mudanças climáticas, doenças e pragas. O processo, no entanto, está longe de ser simples devido à complexa composição genética da batata e à sua natureza cruzada. No entanto, o candidato a doutorado Corentin Clot, da Wageningen University & Research, fez uma série de descobertas relacionadas com a reprodução sexuada da batata que poderiam simplificar a criação desta importante cultura.

   “A abordagem que propomos oferece uma solução intermediária, uma “terceira via” entre o melhoramento convencional e o verdadeiro esquema de melhoramento híbrido de sementes de batata, diz Corentin Clot.

    A batata é uma das principais culturas básicas a nível mundial, sendo crucial que haja a criação de variedades que combinem excelentes qualidades com resistência a doenças e pragas. No entanto, o percurso para desenvolver estas variedades é complexo, como explica Corentin Clot. “A maioria das variedades de batata são tetraplóides, o que significa que possuem quatro cópias de cada cromossomo, cada uma contendo sua própria informação hereditária.”

   Esta complexidade genética representa um desafio quando se trata de transmitir as características desejadas do cruzamento dos pais para os seus descendentes. “Para garantir que essas características possam ser transmitidas como um todo para a próxima geração, os pais devem ser ‘homozigotos’. Isto implica que versões idênticas do gene estão presentes em todos os cromossomos. Isto é facilmente conseguido na batata diplóide através de uma rodada de autofecundação. Chamamos isso de fixação do primeiro passo”, afirma Clot.

   Para permitir a fixação, Clot investigou o traço de autocompatibilidade. Esta é a rara capacidade de uma batata diplóide de se fertilizar com o seu próprio pólen. No primeiro ano de sua pesquisa de doutorado, Clot fez uma descoberta surpreendente e importante. Ele descobriu que o gene envolvido na autocompatibilidade – o chamado gene Sli – já está presente em variedades tetraplóides de batata.

   “Em pesquisas anteriores, o gene Sli havia sido descrito apenas para a espécie diplóide selvagem Solanum chacoense. Descobri que este gene está amplamente presente nas variedades contemporâneas de batata. Esta percepção proporciona-nos um ponto de partida mais favorável para a reprodução, uma vez que não temos de depender de material selvagem. Isto leva imediatamente a uma segunda descoberta: pensamos que a autocompatibilidade é uma raridade, mas se o gene Sli for onipresente, isso significa que a fertilidade do pólen de muitos diplóides é um sério gargalo para o melhorista.”

   Em comparação com as batatas diplóides, as variedades tetraplóides foram melhoradas para muitas características de qualidade e alto rendimento comercializável. Assim, Clot procurou uma maneira de cruzar variedades tetraplóides com pais diplóides que pudessem transmitir seu conjunto fixo de características. “Normalmente, não são possíveis cruzamentos entre pais com níveis de ploidia desiguais. Quando os gametas (células reprodutivas, ed.) são formados, o material genético é dividido pela metade. O pólen de um pai diplóide conterá uma cópia de cada cromossomo, e os ovos de uma variedade tetraplóide conterão duas cópias de cada cromossomo. Os embriões triplóides resultantes de tal cruzamento não podem se desenvolver em sementes.”

   No entanto, se durante a produção de pólen a redução para metade do número de cromossomas falhar, um progenitor diplóide produzirá “pólen não reduzido” que pode fertilizar com sucesso os óvulos de um tetraplóide, diz Clot. “Embora esse fenômeno já tenha sido explorado empiricamente pelos melhoristas, não estava claro como a restituição dos cromossomos durante a formação dos gametas era regulada geneticamente. Agora localizei os principais fatores hereditários que contribuem para essa característica. Após a fixação, esta restituição cromossômica é o segundo passo da nossa inovação.”

   As descobertas de Clot oferecem uma nova abordagem para os produtores de batata. “Com a nossa estratégia de fixação e restituição em duas etapas, queremos explorar a eficiência de uma única autofecundação para fixação de características em diplóides, evitando ao mesmo tempo a perda de vigor que surgirá após múltiplas rodadas de autofecundação. Este fenômeno conhecido como depressão por endogamia é um tremendo desafio que os pesquisadores que trabalham no melhoramento de híbridos devem superar: os híbridos de sementes verdadeiras requerem pais consanguíneos totalmente homozigotos.”

   Com a estratégia de duas etapas, visamos apenas a fixação de um conjunto de genes importantes e evitamos a endogamia, diz Clot. Os endogâmicos parciais que temos em mente oferecem talvez uma opção mais realista. "Nossa abordagem proposta oferece uma solução intermediária, uma ‘terceira via’ entre o melhoramento convencional e o verdadeiro esquema de melhoramento híbrido de sementes de batata.”

Etapas futuras

   Com base no legado dos geneticistas da batata de Wageningen, Clot sente-se orgulhoso por contribuir para esta linhagem de investigação. "Desde a década de 1970, décadas de pesquisas valiosas realizadas na Wageningen Plant Breeding lançaram as bases para o melhoramento inovador da batata. Tenho o prazer de acrescentar outro capítulo a este legado. No meu pós-doutorado, estou colaborando com empresas de melhoramento para traduzir minha pesquisa em aplicações práticas. Juntos, esperamos encontrar uma maneira realista e eficiente de criar melhores variedades de batata.”