Variedades de arroz inexploradas podem sustentar o abastecimento das safras em face das mudanças climáticas

Os pesquisadores do Earlham Institute fazem parte de uma colaboração internacional com bancos de genes e produtores de arroz do Vietnã, promovida pelo International Rice Research Institute (IRRI) para ajudar a erradicar a pobreza e a fome no mundo, e tem como objetivo identificar variedades que possam sobreviver a um clima cada vez mais imprevisível.

Os novos dados genômicos que eles geraram apoiarão significativamente os esforços para gerar safras de arroz resistentes para uma produção global ideal.

A geografia e a história incomparáveis ​​do Vietnã, junto com sua diversidade de ecossistemas e extensão latitudinal, significa que ele foi abençoado com uma grande diversidade de variedades locais de arroz.

A produção de arroz no Vietnã é de enorme valor, tanto como produto de exportação quanto como alimento básico para os mais de 96 milhões de pessoas que vivem lá. Parte importante das dietas em todo o mundo, o arroz é um carboidrato saudável, versátil e barato.

No entanto, a mudança climática ameaça sua ampla disponibilidade, e a geografia e os ambientes únicos do país colocam o Vietnã em risco particular.

Criticamente, são os mais pobres do mundo que mais dependem dessa cultura, que também estão sob a maior ameaça das mudanças climáticas, amplificadas pela pandemia COVID-19, que perturba a segurança alimentar e nutricional de bilhões de pessoas.

Arroz super verde

Para compreender totalmente a singularidade e o potencial dessa diversidade de culturas nativas, a equipe de pesquisa analisou 672 genomas de arroz vietnamita; 616 foram recentemente sequenciados, abrangendo a gama de variedades de arroz cultivadas nos vários ecossistemas encontrados em todo o Vietnã.

A equipe de cientistas descobriu uma grande subpopulação anteriormente negligenciada de arroz ‘I5 Indica’ em algumas regiões do Vietnã, que não tinha sido usada antes para produzir as variedades de arroz de elite mais comuns como resultado de estudos anteriores de melhoramento do arroz.

Essas variedades de arroz adaptadas localmente fornecem uma fonte potencial de novos genes que carregam importantes características agronômicas, que podem ser exploradas por futuros programas de melhoramento de arroz.

Isso ajudará com uma nova geração de ‘Super Green Rice’, projetado para reduzir os insumos de produção enquanto melhora o conteúdo nutricional e a adequação para o cultivo em terras marginais, resultando em arroz sustentável e resistente para melhor suportar as condições climáticas extremas.

A primeira autora, Dra. Janet Higgins, do Earlham Institute, disse: “O Vietnã tem uma rica história de melhoramento do arroz, especialmente em nível local. A adaptação a múltiplas condições ambientais e preferências regionais criou uma ampla gama de variedades.

“Estudos como este sugerem que esta diversidade constitui um recurso genético muito valioso e amplamente inexplorado para programas de melhoramento locais e internacionais.”

Para entender como a diversidade do arroz no Vietnã se relaciona com as variedades ao redor do mundo, a equipe analisou nove subpopulações de variedades locais que provavelmente se adaptaram às demandas em diferentes regiões de origem.

Eles então compararam esses novos dados com o estudo global anterior sobre a diversidade do arroz na Ásia, que consiste em quinze subpopulações asiáticas em todo o mundo (de 89 países) no ‘3000 Rice Genomes Project’, disponível publicamente. A partir disso, os pesquisadores do Earlham Institute descobriram como novas variedades de arroz nativas do Vietnã estavam relacionadas ao conjunto de dados global da Ásia, levando à descoberta da subpopulação I5 Indica.

Melhoramento de arroz sustentável

Esta diversidade genética é um recurso inestimável quando as principais áreas produtoras de arroz nos deltas do Mekong e no Rio Vermelho estão enfrentando ameaças crescentes das mudanças climáticas: padrões climáticos imprevisíveis, aumento do nível do mar levando ao transbordamento de água salgada e a consequente seca na região . áreas de planalto.

O Dr. Higgins explica: “Variedades melhoradas, que têm alto rendimento, mas também podem ser cultivadas de forma sustentável, são necessárias para garantir que possamos continuar atendendo à demanda global de arroz. A tolerância ao sal e à seca são características críticas. Questões relacionadas que devem ser dirigida para garantir a futura produção de arroz.

“Isso requer práticas agronômicas e inteligentes de manejo de safras e soluções genômicas para interromper o ciclo vicioso do arroz que contribui para o aquecimento global devido às emissões de gases de efeito estufa dos campos de cultivo e áreas de produção ameaçadas pelas mudanças climáticas”.

“Agora estamos examinando a subpopulação Indica I5 com mais detalhes. Esperamos tentar detectar regiões do genoma que foram selecionadas na subpopulação Indica I5 e relacioná-las a características de interesse para culturas de arroz sustentáveis.

“Seria ótimo se o IRRI estivesse em uma posição de incorporar algumas das variedades de Indica I5 do Vietnã que descrevemos em nosso estudo em seus futuros programas de melhoramento. Acreditamos que esses novos dados ajudarão muito a otimizar a produção sustentável de arroz para a demanda global enquanto eles proteja nosso planeta. “