Newsletter – Ano II – Número II – dezembro/2023
A Nuseed Brasil faz parte do crescimento global da Nuseed. Fundada em 2006, a Nuseed® agora conta com mais de 400 funcionários dedicados à pesquisa e desenvolvimento (P&D) e vendas comerciais de canola, carinata, sorgo e girassol na Austrália, Europa, América do Norte e América do Sul. Globalmente, a Nuseed oferece VALUE BEYOND YIELD™ (Valor Além da Produtividade) através de atendimento dedicado ao cliente.
Em 2022, a Nuseed adquiriu os ativos comerciais e de melhoramento de cana-energia da GranBio e o programa de P&D com o objetivo de melhorar o valor da energia produzida por meio da inovação em cana bioenergética.
Para entender a importância de parcerias público-privadas na pesquisa com Cana-de-açúcar, como a firmada entre Nuseed e IAC, conversamos com o Dr. José Antônio Bressiani, diretor de pesquisa e desenvolvimento de novas variedades de cana-de-açúcar da Nuseed.
1) O projeto para desenvolvimento de novas tecnologias que solucionem os principais problemas na cultura da cana, citros e café do instituto agronômico (CCD-CROP-IAC) é algo bastante inovador no Estado de São Paulo e temos a satisfação em contar com a parceria da empresa Nuseed para avanços nas pesquisas com a Cana. O senhor, poderia nos contar um pouco sobre a Nuseed e o quais avanços, com relação a cana, podem ser alcançados graças a essa importante parceria com o IAC?
R. A Nuseed é uma empresa de tecnologia de sementes da Australiana Nufarm, que em 2022 adquiriu o germoplasma de cana-energia da Granbio. O objetivo da Nuseed, com o germoplasma de cana-energia, é se consolidar como empresa fornecedora de soluções biotecnológica para a produção de biocombustíveis, bioquímicos e nano produtos, economicamente competitivos e muito sustentáveis. Para tanto, a Nuseed busca desenvolver novas cultivares de cana-energia, que possam ser plantadas em ambientes restritivos (ou por fertilidade do solo ou por déficit hídrico ou os dois) e que venha produzir fibra e açúcares em quantidade elevada, de forma econômica e que ao mesmo tempo contribuam para a melhoria da qualidade ambiental, no médio e longo prazo. Para alcançar esses objetivos, as novas cultivares necessitam ser bastante rústicas, e para tanto a parceria com o IAC é de suma importância, uma vez que busca, através de genes e promotores, aumentar a tolerância das futuras cultivares ao déficit hídrico. Para que se possa ter uma ideia do quão importante é essa parceria para nós da Nuseed, atualmente as cultivares comerciais de cana-de-açúcar possuem produtividade economicamente satisfatória quanto a precipitação anual ultrapassa dos 1200 milímetros e o déficit hídrico é inferior aos 350 milímetros anuais. As cultivares convencionais de cana-energia conseguem produzir satisfatoriamente quando a precipitação é superior aos 1000 mm e o déficit hídrico é inferior a 500mm. Com a parceria do IAC esperamos obter cultivares geneticamente modificadas (GM) aptas a serem cultivadas economicamente com precipitação anual superior a 900mm e/ou déficit hídrico inferior a 700mm. Essa pequena variação nessas faixas de tolerância abre espaço para o cultivo em mais de 30 milhões de hectares de áreas de pastagem degradadas apenas no Brasil e em mais de 1 Bilhão de hectares no Globo. Essa é a área que planejamentos para a produção de bioenergia, sem a necessidade de competirmos com áreas para produção de alimentos, contribuindo para a produção de biocombustíveis com baixo custo e altamente sustentáveis.
2) Como a empresa vê essa interação de uma parceria público privada? Quais são as vantagens/benefícios para empresa ter trabalho em conjunto ao IAC?
R. Pra nós da Nuseed essa parceria é de extrema importância, pois o estágio de desenvolvimento da tecnologia ainda se encontra distante de termos um produto comercial. Porém, entendemos que somente por meio da parceria público-privada será possível avançar rumo a esse desenvolvimento, que é de alto risco, mas com grande impacto econômico e social em caso de sucesso. Então temos um risco compartilhado e um sucesso também compartilhado em caso de obtenção de um produto comercial, que nesse caso seria uma nova cultivar de cana-energia mais adaptada aos ambientes mais restritivos.
3) Como a parceria IAC e Nuseed podem trazer sustentabilidade para as pesquisas com a cana-de-açúcar? Existem iniciativas específicas para reduzir o impacto ambiental ou promover práticas agrícolas sustentáveis?
R. Eu já comentei isso anteriormente, mas o foco grande da produção da cana-energia é que esta seja uma matéria prima de baixo custo para a produção de biocombustíveis e bioquímicos e em nano compostos. Esses produtos apresentam uma pegada de carbono neutra e/ou até mesmo negativa e poderão substituir os equivalentes fósseis de forma econômica. Então, por um lado estamos substituindo os combustíveis fósseis e por outro, estamos recuperando áreas de pastagens degradadas, melhorando a sua fertilidade no médio e longo prazo e também, contribuindo para a evolução socioeconômica das regiões onde esses projetos produtivos serão instalados.
4) Na visão da empresa, quais são os principais desafios futuros na pesquisa com cana-de-açúcar? Existem áreas específicas que oferecem oportunidades significativas para avanços e inovações?
R. Na visão da Nuseed, o desafio futuro da pesquisa com cana-de-açúcar/cana-energia é o de aumentar a produtividade de forma sustentável nos ambientes mais restritivos, deixando os ambientes de maior fertilidade para a produção de alimentos.
Artigo publicado em 2023 pela equipe do CCD-CROP-IAC na revista internacional Frontiers in Plant Science apresentou avanços importantes na compreensão do mecanismo de eficiência hídrica – melhor uso da água em duas variedades de cana-de-açúcar: ‘IACSP97-7065’ e ‘IACSP94-2094’, conhecidas por sua sensibilidade e tolerância à seca, respectivamente.
O trabalho, coordenado pela pesquisadora Dra. Silvana Creste, buscou identificar as assinaturas transcricionais (genes que são “ligados” e “desligados”) das duas cultivares em questão. Para isso, as plantas de Cana foram cultivadas por 6 meses em casa-de-vegetação, e depois submetidas a estresse por seca até zerar a fotossíntese, momento em que o material genético foi coletado para o estudo. A análise de expressão gênica global identificou um total de 1585 genes diferencialmente expressos – ligados ou desligados. Desses, 617 genes foram exclusivamente identificados na cultivar tolerante à seca, sendo estes associados a diferentes processos biológicos como o transporte de solutos, fotossíntese, estresse oxidativo, entre outros. Esses genes são agora os principais candidatos a estudos, são peças de um quebra-cabeça, oferecendo informações valiosas para o desenvolvimento de novas cultivares de Cana-de-açúcar, mais sustentáveis e resilientes às mudanças climáticas.
A pesquisa contou com atuações de profissionais altamente qualificados das áreas de genética, melhoramento de plantas, fisiologia vegetal e, até mesmo, a colaboração internacional com o Prof. Dr. Ray Ming (University of Illinois, EUA), especialista em bioinformática.
Uma das estratégias para acelerar o desenvolvimento de novas cultivares de citros é aplicando ferramentas biotecnológicas para inserção ou alteração de genes específicos relacionados a resposta de defesa da planta frente a bactéria Candidatus Liberibacter spp. Nesse sentido, pesquisadores do CCD-CROP-IAC já conseguiram, por meio da transformação genética, eventos de plantas transgênicas tolerantes ao Greening. Enquanto alguns eventos estão em fase de teste em casa de vegetação, outros já estão em etapa mais avançada e estão sendo avaliadas em campo.
Os pesquisadores têm trabalhado com genes relacionados a diferentes funções, como ativar a resposta de resistência sistêmica da planta, interferir na comunicação entre células das bactérias patogênicas dos citros, ter atividade inibitória ao crescimento bacteriano (ação antimicrobiana), dentre outras.
Em casa de vegetação estão as plantas de laranja transgênicas (Hamlin e Pineapple) desenvolvidas pelo Msc. Bruno Thomaz Rampim. Essas plantas foram inoculadas com a bactéria causadora do Greening e após um ano de avaliação, alguns eventos transgênicos apresentaram redução na concentração bacteriana e sintomas, sendo que uma planta transgênica se manteve assintomática durante 12 meses. O trabalho fez parte da dissertação de mestrado apresentada à Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias – Unesp Jaboticabal. Em uma próxima etapa da pesquisa, este evento deverá ser avaliado em campo, com diferentes porta-enxertos pré-selecionados em outra pesquisa, visando obter maior tolerância ao HLB.No campo, após liberação da CTNBio (Comissão Técnica Nacional de Biossegurança), mais de 300 plantas transgênicas estão sendo avaliadas e monitoradas quanto à resposta a doenças, desenvolvimento e qualidade do fruto quando comparadas a plantas-controles da mesma variedade não transformada. Com relação ao HLB, as avaliações realizadas até o momento mostram resultados bastante promissores de tolerância à doença em seis eventos distintos de laranjas das variedades Hamlin, Valência, Pêra e Pineapple. Foi observado que essas plantas mantiveram, ao longo do tempo, níveis baixos de severidade da doença e redução significativa na quantidade da bactéria nos vasos do floema.
A pesquisa do CCD-CROP-IAC tem mostrado que plantas transgênicas podem ser consideradas uma tecnologia viável na obtenção de cultivares com maior tolerância ao Greening, com as plantas apresentando característica genética estável ao longo dos anos e sem alterações morfológicas ou de qualidade do fruto.
A tangerina é uma das frutas que mais têm sofrido aumento de preço, e o principal motivo é a redução na área cultivada e na produtividade das plantas. Os produtores de tangerina têm tido dificuldade em manter a produção diante do grande número de plantas afetadas pela bactéria causadora do Greening e pelo fungo responsável pela Mancha Marrom de alternaria (MMA).
Para auxiliar os produtores de tangerina, pesquisadores do CCD-CROP-IAC, liderados pela Dra. Marines Bastianel do Instituto Agronômico (IAC) estão avaliando, em campo, o desempenho agronômico de três variedades, Murcott IAC 221, Ponkan IAC 172 e a IAC 2019Maria em diferentes porta-enxertos de citros, incluindo novos Citrandarins do Programa de Melhoramento do Centro de Citricultura.
Os novos porta-enxertos, em avaliação, são da espécie Poncirus trifoliata e seus híbridos. Esses porta-enxertos tendem a conferir boas qualidades físico-químicas nas frutas e, estudos recentes, têm identificado diferentes níveis de resistência ao Greening.
Os primeiros resultados dessa pesquisa já demonstram que há diferenças significativas nas três plantas de tangerina enxertadas nos porta-enxertos em avaliação, principalmente com relação ao tamanho das plantas, produtividade e características físico-químicas dos frutos. Também já foi encontrado tolerância a MMA para IAC2019Maria e apesar do mesmo não ter sido visto para o Greening, os pesquisadores seguem trabalhando para atingir esse objetivo e destacam que encontraram diferenças significativas quanto a severidade dos sintomas causados pela bactéria a depender do porta-enxerto utilizado. Os resultados parciais deste estudo foram apresentados no Congresso Brasileiro de Fruticultura realizado de 6 a 10 de novembro em Pelotas, RS.
Buscando ampliar o trabalho com cultivo in vitro e transformação genética de café, a equipe CCD-CROP-IAC-Café estabeleceu colaboração com a Professora Dra. Alessandra F. Ribas, do Departamento de Fitotecnia e Fitossanidade da Universidade Federal do Paraná (UFPR).
O grupo de pesquisa da Dra. Alessandra tem larga experiência em cultura de células de café, além de ter desenvolvido o protocolo mais utilizado para transformação de calos embriogênicos via Agrobacterium tumefaciens, em café.
No âmbito desta colaboração, Thais Vanz Peixoto, aluna do curso de agronomia da UFPR, beneficiada com uma bolsa do Consórcio Pesquisa Café, dedica-se integralmente ao projeto de edição gênica no qual trabalhará na padronização das condições de transformação dos calos embriogênicos, utilizando os vetores desenvolvidos para a edição de genes do cafeeiro. Além dessa participação, a Dra. Alessandra irá atuar diretamente como consultora na área de cultura de tecidos para a Equipe CCD-CROP-IAC-Citros. Um primeiro treinamento foi realizado com a Dra. Raquel Boscariol Camargo no Laboratório de Cultura de Tecidos da UFPR, visando à compreensão de estratégias avançadas para a seleção de calos embriogênicos.
Recentemente, a equipe da UFPR esteve no Centro de Café/IAC para uma imersão nos acessos em estudo, preservados no banco de germoplasma. Durante essa visita, participou ativamente do 3º Workshop do CCD-CROP-IAC, no qual a bolsista Thais apresentou os resultados alcançados até o momento. Essa parceria, não apenas enriquece nossas práticas de pesquisa, promovendo um ambiente colaborativo e enriquecedor, mas também, abre novas possibilidades de captação de recursos para o CCD-CROP-IAC.
O aluno de doutorado Danyel Fernandes Contilliani teve aprovação de Bolsa de estágio de pesquisador no exterior (BEPE-FAPESP) para execução de treinamento profissional de até 12 meses fora do País.
O doutorando Danyel já se encontra na Universidade de Maryland (EUA), inserido no time do Qi Lab (imagem), supervisionado pelo Dr. Yiping Qi – pesquisador cuja produção tem sido excepcional nos últimos anos, contando com mais de 70 publicações em periódicos de alto impacto como Nature Plants, Genome Biology and Molecular Plant. Durante o período, Danyel desenvolverá ferramentas inéditas baseadas em CRISPR, incluindo novos editores de bases, tecnologias para inserção gênica e estratégias para ativação transcricional de genes. Para isto, o aluno aprenderá diferentes metodologias de transformação genética de plantas, bem como técnicas avançadas de clonagem molecular e construção de vetores de DNA. Por fim, todo o produto desta experiência internacional será traduzido em aplicações tecnológicas inovadoras para o Instituto Agronômico, visando o desenvolvimento de cultivares sustentáveis de alta performance para o Estado de São Paulo.
Pesquisadores do CCD-CROP-IAC receberam, no Centro de Café “Alcides Carvalho” um seleto grupo de baristas nacionais e internacionais, premiados em diversas competições. Entre eles, destaca-se Boram Júnior Um, o atual campeão brasileiro e mundial. O encontro entre pesquisadores e baristas foi viabilizado pela empresa parceira Daterra Atividades Agrícolas Ltda, cuja equipe técnica também esteve presente durante a visita.
Especialistas exigentes e profundos conhecedores de características sensoriais do café, os baristas tiveram a oportunidade de visitar a vasta coleção de plantas de cafeeiro mantida pelo IAC. Também puderam conhecer o programa institucional de melhoramento genético de café, responsável pelo desenvolvimento de cultivares que representam a maior parte do café arábica cultivado no Brasil, certamente utilizados nos concursos que participam.
Além de um breve histórico do desenvolvimento varietal, o IAC apresentou suas atuais linhas de pesquisa relacionadas à qualidade do café, com ênfase para a seleção de cafés varietais exóticos, café naturalmente sem cafeína, cafés com alto teor de óleo, além do desenvolvimento, em parceria com a Embrapa Café, de técnicas moleculares para a identificação varietal.
No mês de setembro, pesquisadores do CCD-CROP-IAC receberam George Arvanitis, da Nestlè Grécia, Marcel Cutrona Júnior e Rogério dos Santos, da Nestlè Brasil, acompanhados de Beatriz Filipov, assessora de trade e marketing da Daterra Atividades Rurais Ltda no Centro de Café “Alcides Carvalho”. O grupo de especialistas em cafés de qualidade teve a oportunidade de conhecer cafés selecionados no âmbito do Programa de Cafés Especiais, do IAC, assim como, o banco de germoplasma e as principais linhas de pesquisa do atual programa de melhoramento institucional, entre as quais, o desenvolvimento de cultivares de café com baixos teores de cafeína por edição genômica, projeto desenvolvido em parceria com a Daterra e com apoio financeiro da Fapesp.
O CCD-CROP-IAC, realizou no dia 27 de outubro de 2023, no auditório do Centro de Café Alcides Carvalho do Instituto Agronômico (IAC), em Campinas, SP, seu terceiro workshop.
No evento foram apresentados resultados obtidos nos últimos doze meses no âmbito do projeto ‘Estratégias biotecnológicas e genômicas para qualidade, produtividade e manejo sustentável de café, cana-de-açúcar e citros’, que conta com o apoio financeiro da FAPESP e de empresas parceiras.
Pesquisadores do IAC e de instituições parceiras discutiram, com a participação de estudantes de graduação, pós-graduação, profissionais em nível de pós-doutorado e representantes de empresas parceiras, avanços e estratégias adotadas em pesquisas relacionadas ao cultivo in vitro e transformação de plantas, à edição gênica, à genômica, transcriptômica e fenotipagem de plantas, assim como, ações de governança e gestão do projeto.
Empresas parceiras como Citrosuco, Agroterenas e Daterra marcaram presença no evento. Uma delas, a Daterra Atividades Rurais Ltda, apresentou indicadores econômicos, ambientais e sociais de sua atuação na área agrícola e uma síntese de seu longo histórico de pesquisas realizadas com o cafeeiro, em parceria com o IAC.
A presença de diferentes atores envolvidos no projeto mostra o compromisso do CCD-CROP-IAC com o modelo da tríplice hélice de inovação tecnológica – um conjunto de interações entre a pesquisa, setor produtivo e governo, para promover o desenvolvimento econômico sustentável de áreas importantes do agronegócio.
Natacha Cassiano Rocha, estudante de graduação em Ciências Biológicas, na UNICAMP e bolsista de iniciação científica Pibic/CNPq/IAC apresentou resultados do projeto ‘Isolamento e cultivo de protoplastos de café visando à técnica de CRISPR-CAS 9’ no 17º Congresso Interinstitucional de Iniciação Científica – CIIC 2023, realizado no Instituto Agronômico (IAC), em agosto de 2023.
A pesquisa foi desenvolvida sob a tutela do pesquisador científico Rodrigo Rocha Latado, sendo parte integrante do projeto ‘Estratégias biotecnológicas e genômicas para qualidade, produtividade e manejo sustentável de café, cana-de-açúcar e citros’, que conta com o apoio financeiro da FAPESP e de empresas parceiras.
Nicholas Minomi, estudante de graduação em Biotecnologia, na UFSCAR e bolsista de iniciação científica Pibic/CNPQ/IAC apresentou resultados do projeto “Overexpression of a Poncirus trifoliata endochitinase in Citrus sinensis for obtaining a novel HLB-resistant GM Variety” no 68º Congresso Brasileiro de Genética, realizado em Ouro Preto (MG), em setembro de 2023. O trabalho foi premiado como melhor pôster na área de Genética e Melhoramento Vegetal.
A pesquisa foi desenvolvida sob a tutela do pesquisador científico Guilherme Souza Prado, sendo parte integrante do projeto ‘Estratégias biotecnológicas e genômicas para qualidade, produtividade e manejo sustentável de café, cana-de-açúcar e citros’, que conta com o apoio financeiro da FAPESP e de empresas parceiras.
Excelência em pesquisa consolidada! Nossos sinceros parabéns a cada cientista que representou nosso centro como palestrante em eventos renomados. Manifestamos nosso orgulho por uma equipe de pesquisadores que se destaca e resplandece
