Uma equipe internacional de pesquisadores sequenciou pela primeira vez o genoma completo do Hordeum brevisubulatum, uma cevada selvagem capaz de prosperar em solos salinos e alcalinos. Graças a essa descoberta, eles conseguiram desenvolver um novo híbrido experimental, o tritordeum AABBII, que combina a genética do trigo com essa cevada selvagem, apresentando melhorias notáveis ​​no rendimento e na tolerância ao estresse ambiental. A descoberta pode marcar uma virada para a agricultura em um planeta cada vez mais afetado pela degradação do solo e pelas mudanças climáticas.

   Em um planeta onde solos férteis são cada vez mais escassos e as condições climáticas mais extremas, uma equipe de cientistas voltou sua atenção para uma planta modesta, mas surpreendente: uma cevada selvagem que prospera em solos salgados e alcalinos, onde a maioria das culturas agrícolas falharia ou teria baixa produtividade. Esta espécie, Hordeum brevisubulatum, pode se tornar uma das chaves para o futuro da agricultura sustentável e resiliente ao clima. Como? Graças aos segredos escondidos em seu DNA.

   Um grupo internacional de pesquisadores da Universidade Murdoch (Austrália) e da Academia de Ciências Agrícolas e Florestais de Pequim (BAAFS), na China, sequenciou com sucesso, pela primeira vez, o genoma completo desta planta resiliente. Essa conquista científica não apenas nos permite entender como ele sobrevive em ambientes hostis, mas também aproveitar suas vantagens para melhorar plantações como o trigo e a cevada modernos.

   Este estudo, publicado em março de 2025 na revista “Nature Plants”, oferece uma nova maneira de abordar um dos maiores desafios do século XXI: como continuar produzindo alimentos em condições climáticas adversas.

Adaptação a solos salinos e alcalinos

   Antes de entender a importância dessa descoberta, vale a pena entender o problema que ela busca resolver. Atualmente, mais de um bilhão de hectares de terra no mundo são afetados pela salinidade ou alcalinidade do solo. Esses solos, muitas vezes resultado de irrigação excessiva, drenagem deficiente ou mudanças climáticas, impedem que as plantações absorvam água e nutrientes adequadamente.

   Isso se traduz em colheitas menores, alimentos mais caros e uma ameaça direta à segurança alimentar, especialmente em regiões secas ou semiáridas, como partes do norte e centro do Chile, Índia, Austrália, Oriente Médio e África.

   Conheça o Hordeum brevisubulatum, uma espécie selvagem de cevada que evoluiu ao longo de milhares de anos para crescer em solos onde quase nada mais consegue sobreviver.

   A grande questão que os pesquisadores se fizeram foi: como ele faz isso? O que há nessa planta que lhe permite prosperar onde outras morrem? Para responder a essa pergunta, eles sequenciaram todo o seu genoma, ou seja, decodificaram todo o conjunto de seus genes. E o que eles descobriram foi fascinante.

   Primeiro, eles descobriram que essa cevada selvagem duplicou vários genes relacionados à resposta ao estresse salino e alcalino. É como se a planta tivesse reforçado seus sistemas de defesa naturais, como alguém que instala geradores de reserva ou filtros de água extras em uma casa exposta a tempestades frequentes. Em particular, um módulo chamado CaBP-NRT2, que regula a detecção de estresse e o transporte de nutrientes como nitrato e cálcio, foi duplicado e superativado nesta planta. Quando esse gene foi introduzido em outras espécies, os pesquisadores observaram que ele aumentou a biomassa e melhorou a absorção de nutrientes em solos hostis.

   Mas essa não foi a única coisa surpreendente.

   Uma das descobertas mais impressionantes foi a presença de um gene chamado Fhb7, que não é nativo de plantas, mas vem de um fungo endofítico. Este tipo de transferência genética entre diferentes espécies não é novidade; é chamado de “transferência horizontal de genes” e ocorre entre todos os reinos biológicos, incluindo as plantas (com transferências de e para outros reinos). Neste caso, acabou sendo fundamental para a sobrevivência do Hordeum brevisubulatum.

   Esse gene ajuda a eliminar espécies reativas de oxigênio — moléculas tóxicas que se acumulam quando uma planta está sob estresse, como ocorre em solos salinos — agindo como um sistema de limpeza interno para evitar danos celulares.

   Resumindo: esta cevada selvagem não só duplicou os seus genes de defesa, como também “tomou emprestada” uma arma secreta de um fungo para reforçar a sua resiliência. A evolução, mais uma vez, prova ser incrivelmente engenhosa.

   Com todas essas informações genéticas em mãos, os cientistas não pararam na teoria. Eles decidiram colocar isso em teste criando uma nova cultivar experimental: um híbrido entre trigo e cevada selvagem chamado "Tritordeum AABBII".

   Esta nova cultura é um “hexaploide sintético”, o que significa que tem seis conjuntos de cromossomos, resultado da combinação do trigo convencional (que já é tetraploide ou hexaploide, dependendo se é trigo duro ou trigo para farinha) com o primeiro genoma do Hordeum brevisubulatum.

   O resultado? Este Tritordeum apresentou 48% mais eficiência na absorção de nitrato e 28% mais rendimento de grãos em condições de solo salino-alcalino em comparação ao trigo comum. Esta é uma melhoria substancial, com implicações diretas para a produção de alimentos em solos marginais.

   Vale ressaltar que este Tritordeum é diferente do híbrido de mesmo nome, que foi gerado por pesquisadores espanhóis entre as décadas de 1970 e 1980 a partir do cruzamento do trigo duro com a cevada silvestre Hordeum chilense, que, até hoje, é o único Tritordeum cultivado na agricultura.

   Esse tipo de descoberta é de enorme valor para países como o Chile, onde muitas áreas agrícolas no norte e no centro sofrem com problemas de salinidade. Em regiões como o Vale do Elqui, o interior árido ou as áreas costeiras de Maule e Ñuble, o trigo que pode suportar solos mais salinos ou água de irrigação menos pura pode fazer uma diferença significativa.

   Além disso, o Chile tem capacidades de biotecnologia vegetal que podem permitir a introdução direcionada de genes de alto valor usando técnicas modernas, como edição genética (por exemplo, CRISPR). Isso reduziria o tempo de desenvolvimento de novas variedades adaptadas ao clima chileno, sem a necessidade de cruzamentos extensivos ou importação de germoplasma estrangeiro.

   E além do Chile, isso representa um passo adiante para a segurança alimentar global. À medida que as temperaturas aumentam, as secas se intensificam e a degradação do solo piora, será crucial desenvolver culturas que não apenas produzam mais, mas também o façam em solos "difíceis".

   "Nossas descobertas oferecem um potencial transformador para o setor agrícola australiano, particularmente em regiões como a Austrália Ocidental e a Austrália do Sul, onde a salinidade do solo seco é significativa", disse Chengdao Li, PhD, professor do Centro de Inovação em Cultivos e Alimentos do Instituto de Futuros Alimentares da Universidade Murdoch, diretor da Western Crop Genetics Alliance e autor correspondente, em um relatório na revista GEN. “Ao cultivar cereais resistentes à salinidade, podemos proteger a produção em áreas propensas à seca, reduzir nossa custosa dependência de fertilizantes, mantendo a produtividade, e dar um passo tangível em direção às metas de sustentabilidade da Austrália para 2030.”

   “Além disso, a extraordinária resiliência do genoma do H. brevisubulatum nos fornece ferramentas genéticas para proteger as culturas básicas dos extremos climáticos, garantindo assim a competitividade do nosso setor de cereais.”

*Esta notícia foi publicada pela ChileBio e pode ser acessada em seu idioma original através de: https://chilebio.cl/2025/04/11/el-avance-en-la-genomica-de-la-cebada-silvestre-allana-el-camino-hacia-cereales-resilientes-al-cambio-climatico/

*Estudo: https://www.nature.com/articles/s41477-025-01942-w