Pesquisa pioneira da Embrapa seleciona milho com alta produtividade e mais resistentes

O Programa de Melhoramento da Embrapa Milho e Sorgo (MG) fez a seleção de híbridos de milho tropical com menor incidência de fumonisinas nos grãos.

Essas fumonisinas, micotoxinas produzidas por fungos do gênero Fusarium, são prejudiciais tanto para a saúde humana quanto para a animal. Paralelamente, os pesquisadores encontraram híbridos com uma alta taxa de produção de grãos. O método empregado para essa pesquisa foi a seleção genômica, realizada em colaboração com a Universidade Federal de Viçosa (UFV).

O estudo, focado em atender à necessidade de alimentos mais saudáveis, revelou o potencial do material genético elite de milho da Embrapa Milho e Sorgo para o desenvolvimento de variedades com baixa incidência de fumonisinas e alta produtividade. Essas duas características são cruciais para a agricultura e beneficiam tanto a saúde humana quanto a animal.

Segundo Maria Marta Pastina, chefe-adjunta de Pesquisa & Desenvolvimento da Embrapa Milho e Sorgo e líder dessa pesquisa, “a seleção genômica nos permite ajustar modelos de predição e selecionar indivíduos em estágios iniciais, visando promover aqueles com maior potencial genético.

Dessa forma, não é necessário avaliar no campo, já que utilizamos o genótipo de indivíduos sob seleção e informações genéticas e fenotípicas de indivíduos relacionados geneticamente. Essa estratégia contribui para reduzir os custos de experimentação, fenotipagem e acelera o avanço das gerações no melhoramento genético anual”, afirma Pastina.

Nesse estudo, foram escolhidos 20 híbridos superiores, resultando em um avanço genético de 20,8% na redução dos teores de fumonisinas nos grãos e um aumento de 35,3% na produtividade de grãos.

“Para obter novos híbridos com essas características, alta produtividade e menor teor de fumonisinas, recomendamos a utilização de linhagens parentais em novos cruzamentos, identificadas como geneticamente superiores para ambas as características. Isso possibilitará a geração de uma nova variabilidade genética dentro de seus grupos respectivos, resultando em linhagens mais promissoras”, acrescenta a pesquisadora.

Os pesquisadores enfatizam que é importante não negligenciar algumas doenças na seleção e na recomendação de cultivares. Um exemplo disso é a fusariose, causada pelo fungo Fusarium verticillioides Nirenberg, que produz micotoxinas prejudiciais à saúde humana e animal, associadas até mesmo ao câncer. Existem diversas classificações para essas micotoxinas, incluindo as fusarinas e as fumonisinas.

Conforme os pesquisadores envolvidos no estudo, a maneira mais eficaz e sustentável de combater a fusariose é selecionar genótipos resistentes ao patógeno e à produção de fumonisinas nos grãos. “Essa pesquisa é inovadora no Brasil, sendo raras as abordagens de seleção genômica que combinam resistência a doenças de grãos e alta produtividade na literatura científica”, afirmam.

A pesquisa utilizou a seleção genômica, comparando a precisão de diferentes modelos de predição para genótipos tropicais, com o objetivo de identificar híbridos superiores com alta produtividade e baixo teor de fumonisinas, baseando-se nos valores genéticos genômicos (GEBV – Valor Genético Genômico Estimado).

“O GEBV leva em consideração não apenas o desempenho no campo, mas também a relação genética entre os genótipos, obtida a partir de dados de marcadores moleculares – genotipagem – dos materiais em avaliação. Isso resulta em uma seleção mais precisa, menor margem de erro na previsão e, por consequência, maior ganho”, explica Lauro José Moreira Guimarães, outro pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo.

“Controlar patógenos causadores de podridões nos grãos de milho através de métodos químicos é extremamente desafiador, uma vez que a estrutura da espiga protege os fungos contra defensivos agrícolas que poderiam ser utilizados com esse propósito”, relata Guimarães. “Por isso, desenvolver variedades com níveis mais elevados de resistência genética a esses patógenos é de extrema importância”, enfatiza.

É por esse motivo que, na Embrapa Milho e Sorgo, o Programa de Melhoramento visa criar híbridos produtivos e com maior resistência aos fungos causadores de podridões e produtores de micotoxinas nos grãos, especialmente as fumonisinas.

A análise fenotípica e a predição genômica foram empregadas na pesquisa, onde 392 híbridos experimentais foram avaliados em três safras consecutivas (2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017), originados de 375 linhagens em seleção, cruzadas com linhagens elites de grupos complementares. Alguns híbridos foram comuns às três safras. O objetivo foi avaliar o teor de fumonisina (FUM) e a produtividade de grãos (PG) em toneladas por hectare.

Informações mais detalhadas sobre essa pesquisa estão disponíveis na publicação “Seleção de genótipos de milho tropical com menor incidência de fumonisinas nos grãos e alta produtividade via predição genômica”, que contou com a participação de Maria Marta Pastina, Lauro Guimarães, Dagma Dionísia da Silva e Valéria Vieira Queiroz, pesquisadores da Embrapa Milho e Sorgo, além dos professores Leonardo Lopes Bhering Saulo e Kaio Olímpio das Graças Dias, doutores em Genética e Melhoramento pela Universidade Federal de Viçosa, e a doutora Jeniffer Santana Pinto Coelho Evangelista e o doutorando Saulo Fabrício da Silva Chaves.