Descoberta internacional revela que a ativação do gene WUS-D1 faz flores desenvolverem múltiplos ovários, elevando em até 70% o número de grãos por espiga sem alterar o ciclo da planta do trigo.
Uma descoberta publicada por um consórcio de universidades dos Estados Unidos, Austrália e China reacendeu um dos maiores debates da genética vegetal: até onde é possível aumentar a produtividade do trigo por planta sem ampliar área plantada? Pesquisadores identificaram e ativaram o gene WUSCHEL-D1 (WUS-D1) — responsável por uma característica rara e até então mal compreendida: flores com mais de um ovário funcional, capazes de originar mais grãos na mesma espiga.
Os cientistas trabalharam sobre uma linhagem mutante já conhecida, chamada MOV (multiovary), que produz até três ovários por flor, contra um no trigo convencional (SOV). Ao ativar o WUS-D1, a planta passou a formar meristemas florais maiores, que geram estruturas reprodutivas duplicadas ou triplicadas. O resultado prático foi direto: aumento de até 70% no número de grãos por espiga — saltando de 119 para 204 grãos, sem alterar o tempo de florescimento ou o comprimento da espiga.
O avanço veio após o sequenciamento completo do genoma da linhagem MOV, com tecnologias PacBio e Nanopore. Os cientistas localizaram no cromossomo 2D o locus Mov-1 com uma arquitetura anômala:
- deleção de 414 mil pares de bases,
- combinada com inserção invertida de 31 mil pares de bases
Esse rearranjo reorganizou a cromatina e facilitou a ativação intensa do WUS-D1. O gene mostrou-se 34,5 vezes mais ativo nos tecidos reprodutivos em comparação ao trigo SOV, e essa superexpressão ocorreu em todas as fases iniciais do desenvolvimento floral.
Para provar que o fenômeno dependia do WUS-D1, os cientistas realizaram dois testes independentes:
1) Mutação por irradiação e EMS
Quando plantas MOV sofreram mutações inativadoras no gene, perderam o caráter multiovário e voltaram a formar apenas um grão de trigo por flor.
2) Cruzamento MOV × SOV
Nos descendentes, apenas plantas que conservaram o WUS-D1 funcional mantiveram múltiplos ovários; as que herdaram o alelo mutante exibiram espigas convencionais.
Como efeitos secundários da maior atividade meristemática, as plantas MOV também apresentaram:
- caules mais grossos
- folhas mais largas
Por outro lado, embora o número de grãos aumente, os grãos ficaram menores e mais leves, sugerindo limitação na redistribuição de assimilados — um desafio clássico ao tentar multiplicar órgãos reprodutivos sem expandir fonte nutricional.
Os autores destacam que a descoberta abre rota para melhoramento via edição gênica fina, mirando não o gene em si, mas as regiões regulatórias do WUS-D1. Com isso, seria possível modular onde, quando e quanto o gene deve ser ativado — buscando um equilíbrio entre:
- maior número de grãos,
- manutenção de peso,
- e estabilidade agronômica a campo.
Em termos de impacto, trata-se de uma prova de conceito robusta: é possível reprogramar a arquitetura reprodutiva do trigo para elevar o rendimento por espiga — algo que, se for traduzido em variedades comerciais estáveis, pode redefinir a curva de produtividade global sem avanço de fronteira agrícola.
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