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Tag: sequenciamento genômico

  • Nova tecnologia com microrganismos pode viabilizar agricultura em solos degradados

    Nova tecnologia com microrganismos pode viabilizar agricultura em solos degradados

    Pesquisadores da Embrapa, em parceria com a Brandeis University (EUA), identificaram que arqueias extremófilas, microrganismos adaptados a ambientes extremos, aumentam a tolerância do milho ao excesso de sal no solo. O estudo, publicado na revista Environmental Microbiome, mostra que esses organismos favorecem o crescimento das plantas mesmo sob estresse salino, um dos principais entraves à produtividade agrícola em áreas irrigadas.

    As arqueias colonizam a rizosfera, região do solo próxima às raízes onde ocorrem intensas interações químicas e biológicas. Nesse ambiente, elas atuam diretamente na fisiologia da planta, reduzindo os efeitos tóxicos do sal e preservando o desenvolvimento do milho.

    Arqueias melhoram desempenho do milho sob estresse salino

    Os pesquisadores isolaram os microrganismos das raízes da erva-sal (Atriplex nummularia), espécie adaptada à alta salinidade e usada na recuperação de solos degradados. Em testes com milho, cultura altamente sensível ao sal, as arqueias reduziram os danos causados pelo estresse osmótico.

    Nos experimentos, plantas inoculadas apresentaram maior vigor, aumento de biomassa e manutenção dos níveis de clorofila, mesmo em ambientes com alta concentração de sais. Já as plantas sem tratamento sofreram maior impacto fisiológico.

    Infográfico: Embrapa

    A análise molecular por qPCR confirmou a colonização eficiente das raízes. Os dados mostram que a presença das arqueias cresce conforme aumenta a salinidade do solo, o que indica adaptação às condições adversas.

    Genes associados à tolerância ao sal

    O sequenciamento genômico revelou genes ligados à produção de fitormônios, como auxinas, e de osmoprotetores, compostos que ajudam a manter o equilíbrio hídrico celular. Esses mecanismos explicam a capacidade das arqueias de mitigar o estresse salino e sustentar o crescimento das plantas.

    Segundo o pesquisador Itamar Melo, da Embrapa Meio Ambiente, solos salinizados representam um passivo ambiental relevante e ainda contam com poucas soluções eficazes. “Grande parte das culturas comerciais é sensível ao sal, o que limita o uso dessas áreas”, afirma.

    Bioinsumos com potencial para áreas salinizadas

    A aplicação de arqueias adaptadas a ambientes salinos surge como alternativa promissora no campo dos bioinsumos. Esses microrganismos coevoluíram com plantas halófitas e podem reduzir os impactos da salinidade, viabilizando a produção agrícola em áreas hoje consideradas improdutivas.

    O pesquisador João Paulo Ventura, responsável pelos experimentos, destaca que o estudo reposiciona o papel das arqueias na agricultura. “Elas deixam de ser vistas apenas como organismos de ambientes extremos e passam a atuar como ferramentas biotecnológicas com aplicação prática no campo”, afirma.

    Salinização afeta milhões de hectares no Brasil

    O avanço da salinização preocupa o setor agrícola. No Brasil, cerca de 16 milhões de hectares apresentam excesso de sais, com maior concentração no Semiárido. Entre 20% e 25% das áreas irrigadas da região já enfrentam problemas que comprometem culturas como milho, feijão, algodão e sorgo.

    Infográfico: Embrapa

    Em escala global, a FAO estima que 1,38 bilhão de hectares tenham algum grau de salinidade, enquanto outros 1 bilhão estão sob risco. O problema já afeta diretamente cerca de 1,5 bilhão de pessoas, segundo a ONU, devido ao impacto na produção de alimentos.

    Aplicação no campo e próximos passos

    Os resultados indicam potencial para uso prático em sistemas agrícolas. Pesquisadores avaliam o desenvolvimento de bioinoculantes à base de arqueias para aplicação em sementes ou no solo antes do plantio.

    A tecnologia pode beneficiar culturas como milho, feijão e hortaliças em áreas irrigadas com água salobra, especialmente no Semiárido. Integrada a práticas como rotação de culturas, uso de plantas halófitas e manejo adequado da irrigação, a estratégia tende a aumentar a resiliência produtiva e reduzir perdas.

    O que é salinização do solo

    A salinização consiste no acúmulo de sais solúveis, como cloretos e sulfatos de sódio, nas camadas superficiais do solo. Esse processo reduz a fertilidade e limita o crescimento das plantas.

    Entre as principais causas estão:

    • Alta evaporação em regiões secas, que concentra sais na superfície.
    • Irrigação sem drenagem adequada, que eleva o lençol freático.
    • Uso de água salobra na irrigação.
  • Embrapa realiza sequenciamento inédito para combater murcha do ciclame

    Embrapa realiza sequenciamento inédito para combater murcha do ciclame

    Pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente (SP) realizaram o primeiro sequenciamento genômico do fungo Fusarium oxysporum f. sp. cyclaminis (Focy) no Brasil, agente causador da murcha do ciclame. O avanço representa um marco no controle da doença que, em 2023, comprometeu mais de 70% da produção de Cyclamen persicum em estufas de Holambra (SP), polo líder em flores ornamentais nas Américas.

    O ciclame é uma das espécies mais valorizadas do setor ornamental brasileiro, reconhecido pelas flores coloridas e pelo longo período de floração. A identificação do Focy surgiu a partir do surto de 2023, que revelou a gravidade da doença e levou ao sequenciamento completo da cepa CMAA 1919, hoje depositada na Coleção de Culturas de Microrganismos de Importância Ambiental e Agrícola da Embrapa.

    Avanço científico amplia estratégias de controle

    Segundo o pesquisador Bernardo Halfeld-Vieira, o resultado é o primeiro registro genômico de um isolado representativo do patógeno no país. “O conhecimento genético do fungo permite entender melhor sua biologia, patogenicidade e evolução. Isso abre caminho para estratégias mais eficazes de identificação, monitoramento e controle”, explica o cientista.

    O surto de 2023 causou prejuízos severos: mais de 4 mil plantas apresentaram amarelamento, descoloração vascular e morte dos bulbos. O aumento dos custos de produção evidenciou a necessidade de métodos preventivos mais precisos e sustentáveis.

    Para André May, também pesquisador da Embrapa Meio Ambiente, o estudo representa um marco no enfrentamento da murcha de Fusarium. “A análise genômica permite distinguir genes associados à virulência e à adaptação ambiental, o que direciona melhor as estratégias de manejo e acelera o desenvolvimento de soluções para o setor”, destaca.

    Setor de flores prioriza sustentabilidade

    O segmento de flores em vasos movimenta cerca de R$ 19,5 bilhões anuais e responde por quase 40% do faturamento do setor no país. Holambra e cidades próximas concentram produtores altamente tecnificados, que agora terão acesso a informações estratégicas para reduzir perdas e aprimorar o manejo fitossanitário.

    A pesquisadora Kátia Nechet lembra que a murcha do ciclame foi registrada no Brasil ainda na década de 1970, mas sem base molecular. “O sequenciamento genético confirma a presença do Focy e cria uma base sólida para novas pesquisas sobre epidemiologia e disseminação da doença”, afirma.

    Perspectivas para a produção de plantas ornamentais

    Com o mapa genético do fungo decifrado, o setor ganha recursos para identificar rapidamente novos surtos, desenvolver variedades resistentes e formular políticas de prevenção mais eficazes. O uso integrado de biotecnologia e manejo sustentável fortalece a competitividade da floricultura brasileira dentro e fora do país.

    A cooperação entre cientistas e produtores se consolida como fator estratégico para antecipar riscos e reduzir impactos econômicos e ambientais. A expectativa é que o avanço da genômica mantenha o Brasil na linha de frente da inovação em fitossanidade e sustentabilidade na produção ornamental.

  • Brasil mapeia DNA do pirarucu para fortalecer bioeconomia amazônica

    Brasil mapeia DNA do pirarucu para fortalecer bioeconomia amazônica

    O consórcio Genômica da Biodiversidade Brasileira (GBB) coloca o pirarucu entre as 80 espécies que terão genomas de referência publicados no Banco de Referências Genômicas de Espécies Brasileiras (GenRefBR). A plataforma, lançada durante a COP30, disponibiliza gratuitamente dados essenciais para conservação e desenvolvimento econômico sustentável.

    O Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio) e o Instituto Tecnológico Vale (ITV) lideram a parceria. O projeto prevê produzir mil genomas populacionais e 1,6 mil códigos de barras de DNA até 2027, com investimento de R$ 110 milhões.

    “O mundo não está preparado para ter um país do sul global produzindo pesquisa sobre genômica na escala que estamos fazendo”, avalia Alexandre Aleixo, coordenador do consórcio GBB pelo ITV.

    Pirarucu movimenta milhões e ganha reforço científico

    O maior peixe de água doce da Amazônia, o pirarucu (Arapaima gigas), já enfrentou risco de extinção. Hoje, o manejo comunitário recuperou as populações e transformou a espécie em símbolo da bioeconomia ribeirinha. Em 2023, 42 comunidades do Médio Juruá (AM) movimentaram R$ 4,3 milhões com o manejo sustentável do peixe.

    O sequenciamento genômico promete adicionar novos capítulos a essa história de sucesso. Os pesquisadores desenvolvem ferramentas de rastreabilidade para criar certificados de origem e proteger populações estratégicas.

    “Embora vários trabalhos já tenham tentado fazer isso, nenhum deles levou tão a fundo a questão da genômica quanto o GBB está fazendo”, afirma Valdenor Magalhães, mestre em Biologia de Água Doce pelo Instituto Nacional de Pesquisas Amazônicas (INPA) e consultor do GBB desde 2024.

    Certificação genética diferencia produto e aumenta valor

    Magalhães, que manejou pirarucu por anos, explica como o sequenciamento genômico beneficia as comunidades ribeirinhas. “A partir do momento que você tem um sistema de rastreabilidade, você consegue diferenciar qual peixe que é de manejo, qual é pescado ilegalmente, qual peixe que é advindo da piscicultura e consequentemente estabelecer categorias de valoração para esse produto”.

    pirarucu
    Foto: Luciano Candisani

    O Fórum Mundial da Bioeconomia projeta que o setor movimente US$ 30 trilhões até 2050, representando um terço da economia global. Atualmente, a bioeconomia gera US$ 4 trilhões mundialmente.

    Brasil lidera protagonismo científico em genômica da biodiversidade

    O GBB reúne mais de 300 pesquisadores de instituições nacionais e internacionais, incluindo Universidade de São Paulo (USP), Universidade Federal do Pará (UFPA), Universidade de Oxford e Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz).

    “É a primeira vez que um órgão ambiental ligado ao governo federal participa como cogestor de um consórcio de genômica”, destaca Amely Martins, analista ambiental e coordenadora do GBB pelo ICMBio. Ela ressalta a inovação não apenas na magnitude das metas, mas principalmente na aplicação direta das tecnologias para conservação da biodiversidade.

    O consórcio supera barreiras históricas que forçavam pesquisadores brasileiros a realizar estudos no exterior. Custos elevados, dificuldades logísticas no transporte de amostras e falta de equipamentos avançados impediam o país de estudar sua própria biodiversidade.

    Além do pirarucu, o GBB destaca o mapeamento de 136 abelhas sem ferrão da Amazônia e a finalização do genoma do açaí. O consórcio seleciona espécies com potencial bioeconômico, espécies ameaçadas de extinção e espécies invasoras que ameaçam a biodiversidade nativa.

    DNA ambiental revoluciona monitoramento da biodiversidade

    O GBB utiliza DNA Metabarcoding (eDNA), técnica que identifica múltiplas espécies com uma única amostra de fragmentos de DNA coletados da água, solo ou ar. Células de pele, muco, fezes, saliva e organismos mortos revelam todos os vertebrados, invertebrados e microrganismos que passaram por uma área.

    A técnica oferece uma “fotografia” do ambiente sem capturar indivíduos vivos. Pesquisadores detectam espécies invasoras, avaliam mudanças na biodiversidade após incêndios e analisam a dieta das espécies. Os resultados saem em semanas, enquanto métodos tradicionais levam meses ou anos.

    O eDNA funciona como códigos de barras de supermercado, mas reconhece espécies com precisão no lugar de identificar preços. O Programa Nacional de Monitoramento da Biodiversidade (Monitora) do ICMBio já realiza testes com a tecnologia como protocolo avançado de monitoramento.

    “Os dados podem orientar políticas públicas, garantir cadeias produtivas mais seguras e proteger espécies que correm risco real de desaparecer”, afirma Guilherme Oliveira, Diretor Científico do ITV Desenvolvimento Sustentável.

    Genômica salva espécies brasileiras da extinção

    O consórcio GBB seleciona espécies brasileiras sob risco de extinção para análises genômicas prioritárias. As informações orientam decisões estratégicas como criação de corredores ecológicos e proteção de habitats críticos.

    A saíra-apunhalada exemplifica a urgência do trabalho. Esta ave rara, encontrada apenas na Mata Atlântica do Espírito Santo, conta com cerca de 20 indivíduos restantes. A destruição e fragmentação do habitat ameaçam a espécie.

    O sequenciamento genômico apoia os Planos de Ação Nacionais de Conservação (PANs) do ICMBio, ações contra tráfico de fauna, decisões sobre criação de reservas e estratégias de manejo.

    Genômica e taxonomia trabalham juntas

    No Brasil, espécies correm risco de desaparecer sem terem sido descritas. O GBB combina genômica e taxonomia para definir espécies, mapear populações e reconhecer ameaças reais de extinção.

    A iniciativa envolve 14 centros de pesquisa e abrange desde organismos subterrâneos vulneráveis, como o Iuiuniscus iuiuensis e outros troglóbios – pequenos animais despigmentados que vivem exclusivamente em cavernas – até gigantes como o peixe-boi.

    “A genômica virou uma ferramenta como o microscópio. Ela é poderosa, mas é só mais uma ferramenta. Não substitui o trabalho de descrever, coletar e comparar espécie por espécie”, explica Santelmo Vasconcelos, biólogo e pesquisador do ITV.

    GenRefBR democratiza acesso a dados genômicos no Brasil

    O GBB criou o GenRefBR para facilitar o acesso a informações genômicas de vertebrados brasileiros. A plataforma pública reúne dados essenciais para pesquisas em conservação, bioeconomia e evolução. O sistema incluirá plantas e invertebrados futuramente.

    A criação do banco responde às dificuldades de acessar informações em bancos estrangeiros. Uma estrutura técnica e financeira robusta sustenta a missão, envolvendo logística, sequenciamento avançado de DNA, supercomputação e equipes especializadas em bioinformática.

    O futuro do GenRefBR depende da continuidade do financiamento e da possível transformação em iniciativa nacional permanente. O objetivo é garantir que o Brasil ocupe lugar de protagonismo na conservação baseada em dados genômicos.