As culturas agrícolas e hortícolas híbridas podem desempenhar um papel importante no apoio à segurança alimentar global. Produzem rendimentos mais elevados e são frequentemente mais resistentes do que as variedades não híbridas a doenças e stress climático. Mas para muitas culturas, não há variedades híbridas disponíveis. Por que é que?
O milho é uma cultura muito importante globalmente, e o uso de variedades híbridas é rotina. O primeiro tipo foi introduzido já em 1930. Mas isso não aconteceu para outras culturas importantes, como trigo e mandioca. Agora, pela primeira vez, foi feito um estudo abrangente de todos os fatores que determinam se os melhoristas comerciais de plantas podem criar uma variedade híbrida. Às vezes, há desafios biológicos. Muitas vezes, fatores econômicos entram em jogo.

É uma pesquisa abrangente e exclusiva, publicada na revista Nature Plants . Os autores do artigo estão associados à empresa de melhoramento de batata híbrida Solynta e à Wageningen University &Research. O autor principal é Emily ter Steeg, Ph.D. candidato em economia do desenvolvimento.

Gerando linhagens puras

Uma variedade híbrida é "descendente de duas plantas parentais que se complementam perfeitamente. O híbrido então combina as melhores qualidades dos pais", diz ter Steeg. Mas para gerar pais adequados, você precisa garantir que eles sejam tão geneticamente uniformes quanto possível (homozigotos). Você pode fazer isso cruzando os pais com eles mesmos - um processo chamado "selfing" ou "inbreeding". "Desenvolver linhas de matrizes fortes leva tempo e custa dinheiro. Portanto, o melhorista de plantas precisa ter certeza de obter um retorno sobre esse investimento", diz ter Steeg.

Há muitos obstáculos a serem superados. Em primeiro lugar, precisa ser biologicamente possível produzir essas linhagens parentais homozigóticas. Uma planta autopolinizadora é ideal, enquanto é muito mais difícil para plantas que sempre fazem polinização cruzada com outra planta. Além disso, algumas culturas também têm vários conjuntos de cromossomos, o que torna ainda mais difícil, ou quase impossível, produzir linhagens parentais endogâmicas.

A batata cultivada em nossos campos, por exemplo, tem quatro conjuntos de cromossomos com material hereditário. Essa é uma razão importante pela qual houve tão poucas tentativas de gerar linhagens puras. Isso torna a criação de batatas particularmente difícil, e é por isso que ainda temos variedades antigas como a Bintje ou Russet Burbank.

Mas estamos progredindo. De fato, também existem batatas diplóides que possuem apenas um único conjunto de genes. Essas variedades não suportam endogamia. Mas cientistas da Solynta e da Wageningen University &Research conseguiram recentemente contornar esse obstáculo. O gene Sli é a chave para isso. Agora o caminho está claro para desenvolver batatas a partir de sementes híbridas em vez de tubérculos.

Motores econômicos

"Com o trigo, há outra questão a considerar. O trigo produz relativamente poucas sementes por polinização e, até agora, o valor agregado das variedades híbridas é limitado. Também é um mercado segmentado. É por isso que o desenvolvimento do trigo híbrido ainda não é econômico para os melhoristas de plantas. ", diz ter Steeg.

Os cientistas pesquisaram os fatores econômicos para o desenvolvimento de uma variedade híbrida. Por um lado, há o custo do processo de desenvolvimento e, por outro, as receitas previstas. Ambos desempenham um papel importante. "Grandes mercados ou mercados com alto valor agregado são mais lucrativos para os melhoristas de plantas. É por isso que você vê variedades híbridas de grandes culturas globais e vegetais importantes, mas menos para pequenas culturas locais. Além disso, o preço de mercado dos produtos colhidos determina quanto um o produtor está disposto a investir em sementes. Portanto, os preços de mercado para os produtores influenciam os preços das sementes e as receitas dos melhoristas de plantas."

Esforço conjunto

Culturas robustas e de alto rendimento são urgentemente necessárias para enfrentar os desafios da segurança alimentar global e das mudanças climáticas. “Mas faltam avanços na criação de algumas culturas básicas, importantes para a segurança alimentar. Isso vale para mandioca, cana-de-açúcar e batata-doce, mas também para hortaliças e frutas tradicionais. alimentos nutritivos em países mais pobres, é importante progredir também em culturas comercialmente menos atraentes", diz ter Steeg.

Os autores do livro Nature Plants artigo recomendam parcerias público-privadas nos casos em que os melhoristas de plantas não conseguem ver um caso de negócios imediato. "Exemplos de tal abordagem são o programa nacional 'Topsectorenonderzoek' (Top Sector Research) e seu predecessor 'Technologisch Top Instituut Groene Genetica' (Technological Top Institute Green Genetics). Por exemplo, muitos genótipos (produtos semi-acabados) foram fornecidos em pimentas e tomates, entre outros, que foram então usados ​​por empresas de melhoramento para desenvolver novas variedades resistentes a doenças."