Biomarcadores para seleção de novas variedades de cana

Publicado em 12/03/2013
CTBE inicia estudos na área de metaboloma de cana em parceria com Instituto Max-Planck, na Alemanha

Assessoria de Comunicação, em 12/03/2013

Pesquisadores e empresários do setor de bioenergia não têm dúvidas de que a criação de variedades de cana-de-açúcar contribuirá para o aumento da produção brasileira de etanol. Entretanto, devido à complexidade do genoma da cana, o lançamento de um novo cultivar pode levar até 15 anos para chegar ao mercado.

Algumas ferramentas biotecnológicas prometem reduzir esse prazo significativamente. A metabolômica, por exemplo, permite correlacionar compostos químicos presentes na planta a genes e características biológicas visíveis, como maior teor de biomassa e tolerância a estresse hídrico. O Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em Campinas-SP, possui um grupo de pesquisa nessa área, que contará com a colaboração de um dos maiores fisiologistas de planta do mundo, Lothar Willmitzer, diretor do Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular de Plantas, na Alemanha.

Willmitzer passará um mês por ano no CTBE, ao longo dos próximos três anos, desenvolvendo o projeto “Metabolic Markers as Selection Tool for Sugarcane Breeding”. Aprovado no âmbito do Programa Ciências sem Fronteiras, a pesquisa será realizada pelo Laboratório em colaboração com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), a Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz” (Esalq/USP) e o Instituto Agronômico de Campinas (IAC).

De acordo com a pesquisadora do CTBE Camila Caldana, esta proposta busca identificar componentes moleculares da cana (metabólitos) relacionados a características fisiológicas da planta que levem a uma maior produtividade no campo e à resistência a condições climáticas severas. Análises estatísticas multivariadas permitirão conhecer os genes correlacionados à síntese de compostos de interesse, bem como o desenvolvimento de biomarcadores que poderão ser associados à performance das plantas no campo, servindo como uma espécie de diagnóstico. O grupo de Willmitzer já obteve sucesso em estudos semelhantes com Arabidopsis, tomate e milho que culminaram no estabelecimento de diversos biomarcadores associados a melhor performance no campo e encurtaram programas de melhoramento.

O primeiro ano do projeto será dedicado a análises preliminares do melhor estágio de colheita da cana a ser utilizada nos experimentos, das partes a serem coletadas, etc. No segundo ano será feita a coleta de material e os testes de laboratório e, no último, a análise estatística dos marcadores metabólicos da cana, com vistas a estabelecer um padrão de diagnóstico destes compostos em cana que possa ser útil aos programas de melhoramento genético.

A pesquisa deverá contar com recursos de um programa binacional, definido no âmbito de parceria entre o Brasil e Alemanha, para a instalação de um BioInnovation Hub no país, envolvendo vários projetos e instituições. A parceria foi articulada em novembro de 2012, num encontro organizado pelo Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), apoiado pelo Ministério de Educação e Pesquisa da Alemanha (BMBF), MCTI, CNPEM, Cluster Industrielle Biotechnologie (Clib2021) e Centro Alemão de Ciência e Inovação de São Paulo (DWIH-SP).

No que diz respeito à capacitação de recursos humanos, um técnico do grupo de pesquisa alemão virá ao Brasil treinar os profissionais do CTBE na operação de equipamentos sofisticados como o cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massa (GC-MS) e o cromotógrafo líquido acoplado a um espectrômetro de massa (LC-MS). “A experiência do Max-Planck será muito importante para o CTBE, pois, além de serem os pioneiros na área de metabolômica vegetal, eles são um centro de referência mundial em fisiologia molecular de plantas. Estas áreas são prioritárias aos programas de pesquisa do CTBE”, explica Caldana.

Ao longo da sua carreira, Willmitzer orientou mais de 100 alunos de pós-doutorado. O pesquisador alemão também é membro da Sociedade Max-Planck e participou da fundação de algumas start ups na área de biotecnologia de plantas, como a Metanomics que foi incorporada pela BASF Plant Science.

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