O milho-bebê, essencialmente espigas jovens de milho não fertilizadas, é um alimento especial que vem ganhando interesse por seu alto valor nutricional e baixo teor calórico. Ele também possui significativo valor econômico como uma cultura comercial de ciclo rápido com mercado global. Atualmente, a Tailândia é o maior produtor de milho-bebê, com um valor anual estimado em US$ 64 milhões.

   A qualidade e o sabor do milho-bebê são bastante prejudicados pela polinização. Para evitar a polinização, os agricultores dependem da remoção das espigas masculinas, um processo trabalhoso e dispendioso, para eliminar as flores masculinas da planta no início de seu crescimento, antes que elas liberem o pólen que fertiliza as espigas e desenvolve as sementes. Uma alternativa promissora para o gargalo da remoção das espigas masculinas foi descoberta por pesquisadores da Universidade Estadual de Iowa que estudam o melhoramento genético do milho.

   Eles desenvolveram uma nova variante genética que resultou no “enfraquecimento das espigas”. Esse novo mecanismo genético de controle da polinização foi recentemente publicado na revista Plant Physiology.

   “Ao caracterizarmos genes e suas mutações por outros motivos, observamos uma mutação que levou a uma redução drástica na quantidade de estigmas. Esses estigmas curtos se desenvolviam principalmente dentro das palhas do milho, reduzindo a oportunidade de fertilização”, disse Siddique Aboobucker, cientista da Universidade Estadual de Iowa na época da pesquisa e atualmente professor assistente na Universidade de Kentucky. Essa característica singular de estigmas curtos e atrofiados foi associada à deleção do gene ZmBMF2, utilizando a técnica de edição genética CRISPR/Cas9.

   O milho alterado ainda apresentava estigmas, embora fossem tão curtos que raramente se estendiam além das palhas. Ao longo dos quatro anos do estudo, os estigmas emergiram das palhas em apenas um ano, e em quantidade insuficiente para a polinização e a formação de sementes. Essa descoberta pode abrir caminho para um mecanismo alternativo de controle da polinização, especialmente relevante para a produção de milho-bebê.

   No entanto, se as palhas forem removidas, as plantas ainda podem ser fertilizadas e produzir sementes – um fator importante para futuros programas de melhoramento genético, segundo os pesquisadores. Eles também descobriram que a mutação não afetou outras características ligadas à produtividade, como o número de fileiras de grãos ou o comprimento da espiga.

   “A biologia do crescimento da seda do milho continua sendo uma área de pesquisa pouco explorada, apesar de sua enorme importância”, disse Thomas Lübberstedt, professor K.J. Frey de Agronomia e coautor do estudo. “Apenas dois mutantes genéticos associados ao crescimento e desenvolvimento da seda do milho foram identificados. Agora, encontramos um gene relacionado ao crescimento mínimo da seda. Isso é empolgante por seu potencial de beneficiar uma indústria agrícola alternativa. Também tem implicações mais amplas para o melhoramento do milho e a biotecnologia vegetal que merecem ser exploradas.”

   Por exemplo, o milho geneticamente modificado também apresentou “senescência” potencialmente retardada, o processo de crescimento e envelhecimento celular. “Isso poderia abrir caminho para um maior controle do momento da produção, proporcionando maior resiliência para adaptar o manejo às condições ambientais em diferentes regiões de cultivo”, disse Aboobucker. 

   Os pesquisadores descobriram o fenômeno dos "seda atrofiada" enquanto estudavam a fertilidade masculina haploide, um aspecto da genética do milho associado ao desenvolvimento de linhagens genéticas puras.

   "Às vezes, em pesquisas, encontramos resultados intrigantes que não esperávamos, o que pode levar a algo importante", disse Lübberstedt. "É preciso uma abordagem criativa, seguindo os instintos e com paciência, pois quase sempre envolve mais pesquisas e experimentos adicionais. Neste caso, a descoberta tem um potencial real para abrir um novo caminho de pesquisa e gerar novos produtos."

   Este projeto foi parcialmente financiado pela Fundação Nacional de Ciência (NSF) e pelo Instituto de Ciências Vegetais e Centro de Bioengenharia de Culturas da Universidade Estadual de Iowa. Pesquisas futuras para testar a aplicabilidade dessa característica de seda curta no germoplasma de milho jovem indiano são financiadas conjuntamente pela NSF e pelo Departamento de Biotecnologia do Governo da Índia.

   "O processo de exploração para abrir novas portas e oportunidades econômicas é muito gratificante e interessante", disse Aboobucker. “Temos a sorte de contar com financiamento que apoia pesquisas de ponta e permite certa flexibilidade para explorar descobertas inesperadas.”

O geneticista de milho Siddique Aboobucker (à direita) com o biotecnólogo Keunsub Lee, da Universidade Estadual de Iowa, observando o milho em maturação com a mutação de espiga atrofiada, cultivado na estufa da Universidade Estadual de Iowa. Foto de Whitney Baxter.