O melhoramento genético à luz dos novos conhecimentos

que na literatura já se comente há algum tempo sobre o esgotamento da variabilidade genética. Provavelmente isto se explique pela assertiva de ELLIOT (1967), que credita pouca importância à influência do homem na distribuição das plantas e pela própria seleção natural que, independentemente do homem, tem utilizado a variabilidade genética nas interações entre hospedeiro e consumidor, restando pouco a fazer pelos geneticistas, em termos de transferência de resistência dentro da espécie. Certamente que o mesmo se poderia afirmar em se tratando da resistência a fungos, bactérias e vírus.

O esgotamento da variabilidade genética ou até mesmo as dificuldades de encontrar fontes de resistência a insetos já vem de longe (DAHMS, 1967), o que, somado a que os insetos têm provocado as maiores perdas nas culturas, não surpreende o grande avanço na indústria de produtos químicos destinado ao controle dos mesmos. A ciência tem respondido então com uma série de alternativas, que vão desde a busca de fontes de resistência, seja oligogênica, poligênica ou mesmo pela criação de variabilidade genética através dos mais variados métodos (FRANKEL, 1977), inclusive por indução de mutações. Atualmente a resposta por parte da ciência vem, particularmente, através da engenharia genética.

A resistência transferida de uma espécie para outra, via engenharia genética, dificulta mais a adaptação da praga à planta, mas não por muito tempo (TABASHNIK, 1997). Portanto, a busca constante por fontes de resistência continuará sendo uma necessidade do melhoramento genético, mas pelo menos toda a diversidade genética do planeta estará à disposição dos melhoristas.

Em todas as situações, seja visando a transferência de genes entre espécies (engenharia genética), ou vislumbrando a síntese de novas moléculas biocidas, tendo como objetivo básico o estudo de plantas alelopáticas, há a fundamental necessidade de se aprofundar o conhecimento das bases bioquímicas da resistência.

NORRIS & KOGAN (1984) já inferiam que as evidências experimentais sugerem a existência de algo como “mensageiros químicos”, que atuam, pelo menos como “agentes duplos”, isto é, atraem certas espécies e repelem outras. A hipótese da existência de um código submolecular sugere que na interação entre planta e praga, entre si e o próprio ambiente, trás como resultante uma relação de aceitação (cairomônica) ou de repulsão (alomônica). Assim, a transferência interespecífica de genes tende a resolver com maior eficiência os problemas de resistência a insetos, pela maior estabilidade da defesa química proveniente da engenharia genética.

As plantas “sabem” diferenciar um ferimento mecânico de um ferimento causado por um inseto. Mais ainda, conseguem identificar o próprio inseto consumidor e outros, respondendo diferentemente em função das secreções orais e dos componentes da regurgitação, altamente específicos (MAFFEI et al., 2004).

Quando uma planta resistente (gene R) é infectada por um patógeno tem inicio uma série de mecanismos de defesa bioquímicos e estruturais, incluindo a produção de fitoalexinas e proteínas relacionadas à patogênese (PR), maior rigidez da parede celular, apoptose (hipersensibilidade) e resistência sistêmica adquirida (DANGL & JONES, 2001). Da mesma forma que nas plantas resistentes, as suscetíveis, mesmo não possuindo o gene R, também apresentam aumentos nos níveis de ácido salicílico, ácido jasmônico, auxina e etileno (O’DONNELL et al. 2001; O’DONNELL et al. 2003), porém não suficientemente para caracterizar a resistência.

Em resposta ao ataque de patógenos e a ferimentos causados por herbívoros, as plantas respondem através da produção de metabólitos, que induzem à expressão de diversos genes que codificam compostos de defesa como as proteínas relacionadas à patogênese (PR), envolvidas na resistência a moléstias e cicatrização de ferimentos (CUI et al., 2002; SEO

bióticos e abióticos, as plantas respondem produzindo metabólitos secundários com potencial inseticida, nematicida, fungicida, bactericida e outros, inclusive relacionados à fisiologia da própria planta, como fito- hormônios que interferem no seu crescimento e desenvolvimento (KUS et al., 2002). A amplitude dessas respostas ao ataque de pragas em geral é muito grande, envolvendo interações relativamente conhecidas como as gene-específicas e outros processos múltiplos relativamente menos específicos (DANGL & JONES, 2001).

O desenvolvimento de plantas que expressam a resistência sistêmica adquirida (SAR) constitutivamente já é plenamente viável, com os avanços no conhecimento de seus mecanismos (SUSUKI et al., 2004). Por exemplo, dois genes bacterianos que convertem corismato em ácido salicílico foram transferidos para os cloroplastos de tabaco, promovendo um aumento no acúmulo de ácido salicílico de 500 a 1000 vezes em comparação com o controle (VERBENE et al., 2000), conferindo resistência a diversas infecções virais e fúngicas.

Observa-se, portanto, que tanto os compostos derivados das plantas, produzidos constitutivamente, quanto os ativados pela expressão de genes induzidos por estresses bióticos e abióticos, são importantes para a identificação de novas moléculas citotóxicas e genes a elas relacionados. Tanto é possível objetivar a inserção de um gene de expressão constitutiva numa espécie vegetal de interesse econômico, quanto de expressão ativada, bem como ainda transferir genes de ação indireta (constitutiva ou não) que venham a interferir na regulação de outros genes de defesa. Desta forma, além da imensa relação de plantas promissoras, como fontes de genes de resistência a pragas (ervas daninhas, insetos, ácaros, nematóides, fungos, bactérias, vírus e outras), há ainda aquelas espécies (onde se incluem as plantas domesticadas) que só produzem metabólitos de defesa imediatamente após a ocorrência do estresse. Em biotestes com extratos vegetais, portanto, deve-se levar em conta estas condições, procurando trabalhar em separado com

plantas intactas, plantas atacadas e com simulação de ataque, mesmo que, via de regra, as plantas tenham a capacidade de diferenciar ferimentos mecânicos de lesões causadas por organismos vivos (MAFFEI et al., 2004).

Entretanto, é preciso levar em consideração que os resultados finais vão depender das complexas interações entre fito-hormônios, principalmente etileno, ácido jasmônico e ácido salicílico, especialmente no caso da resistência ativada somente após o ataque do patógeno ou do inseto, por exemplo. Dependendo da praga, bem como do genótipo da planta e das relações epistáticas entre os genes envolvidos na resistência, pode haver sinergismo ou antagonismo nas respostas aos agentes bióticos invasores.