Por A. L. Nepomuceno, N. Neumaier e J. R. B. Farias

A primeira causa de diminuição da produção mundial de soja são os estresses abióticos que, podem diminuir os rendimentos médios da maioria das culturas em mais de 50% (Boyer, 1982; Bray et al., 2000). Dentre estes fatores, destaca-se a seca, como o principal fator responsável pelas oscilações anuais na produção brasileira (Farias et al., 2006).

A freqüência da ocorrência de eventos de seca tem aumentado significativamente na última década, provavelmente associados às mudanças climáticas ocorridas devido ao aquecimento do planeta. Na safra brasileira 2003/04 foram produzidas 120,1 milhões de toneladas de grãos, uma redução de 2,5% em relação as 123,1 milhões de toneladas colhidas no ano agrícola 2002/03, quando não ocorreram problemas climáticos. A safra seguinte, 2004/05, também foi marcada por severas condições climáticas. Os estados do Sul do Brasil, responsáveis por mais de 40% da produção nacional de soja perderam mais de 25% de sua produção nas duas últimas safras em razão da seca. As perdas diretas nesses estados atingiram mais de U$ 2,32 bilhões.Se consideradas também perdas indiretas relacionadas a todo agronegócio envolvido na cultura e, a economia das regiões produtoras de grãos, essas perdas certamente têm grande impacto na sociedade. Várias estratégias podem ser utilizadas para reduzir as perdas causadas pela seca. Estas estratégias vão desde o manejo adequado do solo e da lavoura, até o uso de irrigação. Entretanto, fatores econômicos e, principalmente, disponibilidade de recursos hídricos são sérios obstáculos para utilização desta estratégia. Outra possibilidade é o desenvolvimento de cultivares mais adaptadas às condições de déficit hídrico e, neste aspecto, a biotecnologia tornou-se uma importante ferramenta no desenvolvimento de variedades adaptadas a diferentes condições de estresses bióticos e abióticos.

Estudos moleculares recentes de regulação gênica em plantas submetidas ao déficit hídrico têm identificado alguns genes que respondem à desidratação. Dentre os genes identificados, verificou - se a presença de uma família de genes que codificam fatores de transcrição denominados DREB (Dehydration Responsive Element Binding protein), envolvidos na ativação de vários outros genes que apresentam características de proteção das estruturas celulares durante a desidratação celular (Shinozaki e Yamaguchi - Shinozaki, 2000). A introdução do fator de transcrição DREB1A, sob o controle do promotor estresse induzido, rd29A, em Arabidopsis thaliana, tabaco e trigo resultou em um aumento da tolerância à seca, a salinidade e ao frio nessas espécies (Kasuga et al., 1999; Hsieh et al., 2002; Kasuga et al., 2004). Há alguns anos, a agricultura vem sendo revolucionada, pelas novas tecnologias da biologia molecular, e o Brasil assumiu a posição de terceiro maior produtor mundial de plantas GM, com a soja sendo o principal componente desta produção. O equilíbrio dos preços da semente no mercado nas próximas décadas e, a manutenção da competitividade da soja brasileira, dependerá da capacidade de empresas brasileiras públicas e privadas, em desenvolver individualmente ou em parceria com outras instituições, estratégias que viabilizem o desenvolvimento de variedades comerciais de soja GM ou não, e, que, atendam as necessidades dos produtores brasileiros e do mercado.

A Embrapa Soja em parceria com o JIRCAS desenvolveu em soja, alguns eventos contendo a construção AtDREB1A, e mais recentemente AtDREB2A. Estudos preliminares em condições controladas de laboratório, em eventos obtidos na Embrapa Soja, comprovaram que a construção AtDREB1A introduzida é induzida em soja, em situações de seca (Beneventi, 2006). Este resultado é bastante animador tendo-se em vista que as seqüências introduzidas são de outra espécie (A. thaliana). Também foi possível observar que, os valores de taxa fotossintética e condutância estomática do evento estudado, quando comparados aos da testemunha, eram superiores em condições de déficit hídrico. Outros estudos conduzidos em condições de casa de vegetação mostraram que estas plantas GMs geradas na Embrapa, apresentam maior tolerância ao estresse hídrico (Polizel, 2007) como ilustrado na Figura 1.

Figura 1. Plantas de soja GM (em a e c) e não GM (b e d) submetidas a diferentes regimes de déficit hidrico. Em a) plantas GM e em b) plantas não GM, a 5% de umidade gravimétrica (UG) considerado estresse moderado, em c) plantas GM e em d) plantas não GM, a 2,5 de UG, considerado estresse severo de déficit hídrico.

Referências Bibliográficas

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BOYER, J.S. Plant productivity and environment. Science, v.218, p.443-448, 1982.

BRAY, E.A.; BAILEY-SERRES, J.; WERETILNYK, E. Responses to abiotic stress. In: BUCHANAN, B.B.; GRUISSEM, W.; JONES, R.L. ed. Biochemistry and molecular biology of plants. Rockville: American Society of Plant Physiologists, p.1158–1249, 2000.

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KASUGA, M.; LIU, Q.; MIURA, S.; YAMAGUCHI-SHINOZAKI, K.; SHINOZAKI, K. Improving plant drought, salt, and freezing tolerance by gene transfer of a single stress-inducible transcription factor. Nature Biotech, v.17, p.287–291, 1999.

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POLIZEL, A. M. Avaliações moleculares, morfo-anatômicas e fisiológicas de soja geneticamente modificada com a construção rd29A:DREB1A de Arabidopsis thaliana, visando tolerância à seca. 2007, 125 f. (Mestrado em Genética e Biologia Molecular). Universidade Estadual de Londrina, UEL, Londrina.

SHINOZAKI, K; YAMAGUCHI-SHINOZAKI, K. Molecular responses to dehydration and low temperature: differences and cross-talk between two stress signaling pathways. Current Opinion in Plant Biology. V.3, n.3, p.217-223, 2000.

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