Pesquisa encontra, em gramínea nativa, mecanismos de defesa contra a cigarrinha-das-pastagens

Cientistas brasileiros observaram que uma planta forrageira nativa do Brasil, a Paspalum regnellii, apresenta um mecanismo de defesa natural contra a cigarrinha-das-pastagens (Mahanarva spectabilis). Diante dos severos danos causados por essa praga aos pastos tropicais, com prejuízos de bilhões de dólares ao agronegócio brasileiro, eles resolveram aprofundar os estudos para entender o que está por trás dessa resistência e descobriram que existem dois genótipos da planta (BGP 248 e BGP 344) capazes de ativar diferentes formas de enfrentar essa ameaça. Essa descoberta abre caminho para novos estudos de melhoramento genético voltados à sustentabilidade agrícola.

A pesquisa utilizou experimentos de sobrevivência de ninfas de cigarrinha-das-pastagens, da análise do transcriptoma das raízes de plantas infestadas com o inseto e da anatomia radicular para entender as estratégias de defesa da planta envolvidas contra o inseto. Os resultados estão no artigo “Elucidando Respostas Moleculares ao Ataque da Cigarrinha em Paspalum regnelli“, publicado na revista internacional Plant Molecular Biology Reporter.

Segundo uma das autoras, a pesquisadora Bianca Vigna, da Embrapa Pecuária Sudeste (SP), existem plantas resistentes a cigarrinhas-das-pastagens tradicionais, que geralmente pertencem aos gêneros Deois e Notozulia, mas as cigarrinhas do gênero Mahanarva infestam vários tipos de gramíneas de grande porte, como milho e cana-de-açúcar, e a Mahanarva spectabilis tornou-se praga das pastagens nos últimos anos. Assim, há grande interesse em encontrar alternativas para reduzir os danos causados por essa cigarrinha, especificamente.

“A cigarrinha é um dos principais desafios para a produção de pastagens, e compreender como as plantas reagem a esse tipo de ataque pode ser a chave para o desenvolvimento de cultivares mais resistentes”, explica Vigna.

Descoberta abre caminho para novas estratégias de melhoramento genético

Os resultados mostram que o genótipo BGP 344, em particular, tem uma resposta mais rápida, com maior taxa de mortalidade das ninfas da cigarrinha nos primeiros 21 dias de ataque. Este genótipo apresentou maior lignificação das raízes, criando barreiras físicas que dificultam a alimentação dos insetos, além de ativar vias metabólicas ligadas à produção de compostos defensivos. O BGP 248, embora também resistente, apresentou uma resposta mais lenta, sugerindo diferentes estratégias de defesa entre os dois materiais.

O Brasil é um dos maiores produtores de carne bovina do mundo e, por esse motivo, a melhoria das pastagens é fundamental para garantir a sustentabilidade do setor. As descobertas deste estudo abrem caminho para novas estratégias de melhoramento genético que podem trazer benefícios significativos para o agronegócio e o meio ambiente.

O controle químico desses insetos é inviável, pelos pontos de vista ecológico e econômico, devido à grande extensão de área das pastagens no país. Assim, um dos métodos mais eficazes de manejo é o desenvolvimento de plantas mais adaptadas às adversidades.

Benefícios das espécies nativas

Espécies nativas, como o Paspalum regnellii, de acordo com o pesquisador Marcos Gusmão, são mais resistentes às cigarrinhas-das-pastagens do que outras forrageiras. Além disso, é uma planta com boa produção de biomassa e alto potencial forrageiro. A Embrapa Pecuária Sudeste mantém um Banco de Germoplasma de Paspalum, o que é a base para o desenvolvimento de um programa de melhoramento genético.

No geral, as espécies de Paspalum são mais resistentes à infestação dessas pragas, mas não é uma cultura forrageira expressiva nas áreas tropicais onde ocorrem as cigarrinhas-das-pastagens. De acordo com Vigna, a P. regnellii tem sido utilizada como genitora em cruzamentos para a obtenção de híbridos. “A ideia não é lançar esse material, mas sim inseri-lo como genitor em cruzamentos com outros materiais de interesse para obter plantas mais produtivas, de melhor qualidade nutricional, e resistentes à cigarrinha Mahanarva”, observa.

Ainda de acordo com a pesquisadora, a escolha da espécie para o estudo se deu pelo seu importante papel no melhoramento genético de Paspalum para forragem e sua resistência natural, permitindo a compreensão dos mecanismos envolvidos na defesa contra essa praga. A pesquisa visa ainda buscar possíveis genes que sejam chaves nessa resistência para poder trabalhar com ferramentas de biotecnologia no melhoramento, como edição gênica, tanto de Paspalum, como de outras gramíneas forrageiras.

Atualmente, o grupo de pesquisa está aprofundando o entendimento desses mecanismos com o estudo dos micro RNAs envolvidos no processo de resistência do BGP 344, consolidando a parceria com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) nessa linha de pesquisa, no âmbito do Centro de Melhoramento Molecular de Plantas.

O estudo

O estudo foi desenvolvido durante o mestrado da Isabela Begnami e financiado pela Embrapa, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e Associação para o Fomento à Pesquisa de Melhoramento de Forrageiras (Unipasto). Ele fornece subsídios para o melhoramento genético de forrageiras, sugerindo que características moleculares e anatômicas sejam usadas como marcadores para selecionar plantas com maior resistência à cigarrinha, especialmente no desenvolvimento de cultivares de Paspalum, bem como para desenvolver alvos para edição gênica em espécies suscetíveis que não apresentam material resistente, como as braquiárias.

Participaram Bianca Vigna, Marcos Gusmão, Frederico  Matta, Wilson Malagó Júnior, da Embrapa Pecuária Sudeste; Isabela Begnami, Alexandre Aono, Diego Graciano, Sandra Carmello-Guerreiro, Anete de Souza e Rebeca Ferreira, da Unicamp.