Na área de cana-de-açúcar, a pesquisa no Centro de Ciência para o Desenvolvimento (CCD-SP), da FAPESP, objetiva gerar produtos biotecnológicos, com foco em transgenia, a partir de resultados de pesquisas desenvolvidas pelo Instituto Agronômico (IAC). 

O objetivo é tornar o setor sucroenergético mais sustentável e competitivo, partindo de resultados de pesquisas científicas já desenvolvidas no IAC. A equipe trabalha para desenvolver cultivares de cana-de-açúcar e cana-energia transgênicas que apresentem aumento de produtividade, tolerância à seca, plantas resistentes ao fungo do carvão e modificação de parede celular para produção de etanol de segunda geração. Com o desenvolvimento do projeto, o setor será beneficiado por ter acesso a tecnologias robustas para aumento de produtividade da cana e melhoria da qualidade da matéria-prima da cana-energia para indústria de etanol 2G.

A tolerância à seca tem sido uma característica priorizada no desenvolvimento de cultivares pelos programas de melhoramento de culturas agrícolas em todo o mundo. Atualmente há a necessidade de produzir mais com menos água, de forma a reduzir a competição pelo consumo de água na agricultura com o humano.

 Além disso, as mudanças climáticas globais têm trazido falta de previsão na ocorrência das chuvas, fazendo com que as estiagens ocorram nas estações mais chuvosas, como no verão brasileiro. Considerando os benefícios para o ambiente, as tecnologias em desenvolvimento permitirão aumentar a produtividade com economia no uso da água, além de verticalizar a produção, isto é, proporcionar maior produtividade por área. 

 O projeto já conta com plantas transgênicas de cana energia em experimentação a campo que estão apresentando até 40% a mais na produtividade.
Com relação aos estresses bióticos, o carvão (fungo Sporisorium scitamineum) representa um dos principais desafios no desenvolvimento varietal na atualidade. A proibição da queima da cana, associada as mudanças climáticas tem favorecido um acúmulo do patógeno no campo, exercendo grande pressão de seleção sobre as variedades em cultivo. Além disso, a doença apresenta interação com o ambiente e, às vezes, uma variedade apresenta resistência num determinado ambiente e não o faz em outro. 

Segundo a literatura, para cada 1% de planta infectada, estima-se 0,89% de perda na produtividade. Apesar de ser uma doença que os programas de melhoramento estão atuando bastante, as principais cultivares de cana no Brasil apresentam algum nível de suscetibilidade ao carvão. 

A equipe científica tem trabalhado há mais de uma década na busca de genes envolvidos na interação cana-Sporisorium e atualmente há dezenas deles para serem avaliados no programa CROP visando o desenvolvimento de tecnologias disruptivas para resistência ao carvão.

Etanol 2G

Apesar do potencial energético existente na cana para produção de etanol de segunda geração a partir da biomassa vegetal, sua conversão em biocombustíveis ainda enfrenta obstáculos técnicos e econômicos. A lignina, um componente estrutural da parede celular vegetal, dificulta o processo de sacarificação e obtenção deste biocombustível. Para obter elevados rendimentos de produtividade, que torne o processo economicamente rentável, é necessário um aperfeiçoamento da matéria-prima. 

A equipe científica já prospectou genes capazes de superar esse gargalo desde 2008, e, atualmente, vários genes identificados podem ser utilizados em abordagens de engenharia genética, a fim de alterar o conteúdo e/ou a composição da lignina e de outros componentes da parede celular, por meio de produção de plantas transgênicas. Os estudos em andamento e que agora estão inseridos no programa CROP, proporcionam um avanço no desenvolvimento de tecnologias que promoverão uma canavicultura mais sustentável e economicamente viável.
Atualmente há quatro pedidos de propriedade intelectual depositados no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI).

Há experimentos com canas geneticamente modificadas para melhoria de conteúdo e qualidade de biomassa para etanol celulósico, e para tolerância a seca. As plantas estão em avaliação experimental a campo, por meio da liberação planejada no ambiente aprovada pela Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio), em projeto de parceria público-privada com a Granbio.

Em cinco anos de projeto, a equipe pretende ter selecionado eventos elite para todas as características alvos deste projeto, diz. O estudo é conduzido no Centro de Cana do IAC, em Ribeirão Preto, que dispõe de infraestrutura e equipe técnica qualificada para o desenvolvimento do projeto. 

A equipe também pretende atuar na edição gênica em cana. Apesar dessa tecnologia prometer pavimentar o caminho da agricultura futuro, ela ainda apresenta desafios enormes na área de cana que precisam ser superados e, nesse projeto, pretendemos avançar no aprendizado e domínio dessa tecnologia em cana de forma a estabelecer uma plataforma de edição gênica no IAC.