Pequeno gene, grande efeito: como o gene MKK3 controla a dormência na cevada
Utilizando análises genéticas avançadas e ensaios de campo, os investigadores mapearam a diversidade das variantes do gene MKK3 na cevada de todo o mundo
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O Laboratório de Investigação Carlsberg, o primeiro laboratório de investigação industrial do mundo, anunciou uma descoberta científica. Esta descoberta poderá ajudar a proteger as culturas contra as quebras de safra relacionadas com o clima. Fiel ao lema "Tal como a cerveja, a ciência deve ser partilhada", os resultados da investigação conduzida pela Carlsberg, na qual o Instituto IPK Leibniz também esteve envolvido, foram agora publicados na revista "Science". Assim, ficam disponíveis para a ciência e para a criação de animais em todo o mundo.
As condições meteorológicas imprevisíveis, agravadas pelas alterações climáticas, causam perdas de milhares de milhões de euros nas culturas de cereais, como a cevada, o trigo e o arroz. A germinação prematura do grão na planta antes da colheita, conhecida como germinação pré-colheita (PHS), reduz a qualidade do grão e põe em risco a segurança alimentar. Os grãos que germinam antes da colheita não satisfazem geralmente os requisitos de qualidade dos processos industriais a jusante. É também mais suscetível à deterioração, ao bolor e à infestação por fungos, o que significa que muitas vezes nem sequer é adequado para a alimentação animal. Estas perdas podem ser devastadoras para os agricultores e as empresas que dependem da produção consistente de culturas de alta qualidade.
Uma equipa internacional liderada pelo Laboratório de Investigação Carlsberg e envolvendo o IPK descobriu agora como o complexo controlo genético do gene MKK3 regula a dormência e o risco de germinação da cevada. Isto abriu caminhos completamente novos para a criação de plantas que são resistentes a condições climatéricas extremas e adequadas a uma vasta gama de requisitos agrícolas.
"Na Carlsberg, acreditamos que o conhecimento científico deve ser partilhado", afirmou Birgitte Skadhauge, Vice-Presidente e Diretora do Laboratório de Investigação da Carlsberg. "Ao publicarmos a nossa investigação na Science, estamos a convidar a comunidade científica mundial a basear-se nas nossas descobertas, a acelerar o progresso e a ajudar a garantir o futuro da alimentação. Este avanço vai para além da cerveja - trata-se de criar um futuro melhor para todos."
Utilizando análises genéticas avançadas e ensaios de campo em diferentes continentes, os investigadores cartografaram a diversidade das variantes do gene MKK3 na cevada de todo o mundo. "O nosso trabalho mostra como séculos de agricultura e adaptação climática moldaram a paisagem genética desta importante cultura e fornece aos criadores um roteiro para equilibrar a dormência e o risco de germinação - para que os agricultores de todo o mundo possam obter melhores colheitas, mesmo quando o clima se torna cada vez mais imprevisível", afirmou Christoph Dockter, Diretor de Desenvolvimento de Culturas de Cereais no Laboratório de Investigação da Carlsberg.
A equipa descobriu como as diferentes versões do gene MKK3 afectam a dormência das sementes e o risco de germinação. Descobriram que algumas variantes são mais resistentes a condições de colheita húmidas. As figuras da investigação ilustram a distribuição global destas variantes genéticas e mostram a dinâmica de seleção de séculos de domesticação e reprodução. Também destacam as regiões onde os agricultores correm maior risco de PHS. Os dados de ensaios de campo plurianuais mostram como o melhoramento genético orientado pode ajudar a equilibrar o rendimento das culturas e a resiliência para apoiar uma agricultura sustentável num clima em mudança.
"A análise das variantes do gene MKK3 e da sua distribuição global foi substancialmente apoiada e acelerada pela análise do pangenoma da cevada conduzida pelo IPK", explica Nils Stein, diretor do departamento "Genebank" do IPK. "O nosso trabalho no IPK tem como objetivo tornar toda a diversidade genómica das nossas plantas cultivadas sistematicamente disponível e, assim, mais acessível para utilização na investigação e no melhoramento."
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Morten E. Jørgensen, Dominique Vequaud, Yucheng Wang, Christian B. Andersen, Micha Bayer, Amanda Box, ... Cynthia Voss, Birgitte Skadhauge, Nils Stein, Eske Willerslev, Robbie Waugh, Christoph Dockter; "Postdomestication selection of MKK3 shaped seed dormancy and end-use traits in barley"; Science, 2025-11-6
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