Pesquisa revela variedades de milho com alta produtividade e mais resistentes a fumonisinas

O Programa de melhoramento da Embrapa Milho e Sorgo (MG) selecionou híbridos de milho tropical com menor incidência de fumonisinas em grãos. As fumonisinas são um tipo de micotoxina, produzidas por fungos do gênero Fusarium , e são específicas para a saúde humana e animal. Ao mesmo tempo, os pesquisadores identificaram híbridos com alta produtividade de grãos. O método utilizado no estudo foi de seleção genômica, e fez parte de pesquisa desenvolvida em parceria com a Universidade Federal de Viçosa (UFV).

O estudo, realizado para atender à demanda por alimentos saudáveis, apontou que há potencial no material genético elite de milho da Embrapa Milho e Sorgo para o desenvolvimento de cultivares com baixa incidência de fumonisinas nos grãos e alta produtividade. São duas características de interesse agronômico e que beneficiam a saúde humana e a animal.

De acordo com a chefe adjunta de Pesquisa e Desenvolvimento da Embrapa Milho e Sorgo, Maria Marta Pastina , líder dessa pesquisa, “a seleção genômica permite ajustar modelos de predição e selecionar indivíduos em gerações precoces com a intuição de avanço aqueles com maior potencial genético . Assim, não há necessidade de avaliação em campo, uma vez que temos como base o genótipo de indivíduos sob seleção e informações genotípicas e fenotípicas de indivíduos geneticamente relacionados. Essa avaliação é uma estratégia que contribui para a redução do custo da implementação de experimentos, da fenotipagem e do aumento do número de gerações de melhoramento por ano”, diz Pastina.

Nessa pesquisa foram selecionados 20 híbridos superiores. Houve um ganho genético de 20,8% para redução nos teores de fumonisinas em grãos e um aumento de 35,3% para produtividade de grãos.

“Para obter novos híbridos que reúnam esses atributos, elevado potencial produtivo e menor teor de fuminosinas, é recomendada a utilização de linhagens parentais em novos cruzamentos, identificadas como geneticamente superiores para ambas as características. Isso permitirá gerar nova variabilidade genética dentro de seus respectivos grupos para a formação de linhagens superiores”, complementa a pesquisadora.

Fumonisinas: malefícios ao milho e à saúde humana e de animais
No estudo, os pesquisadores explicaram que algumas doenças não devem ser negligenciadas quanto à seleção e à recomendação de cultivares. Um exemplo é a fusariose, causada pelo fungo Fusarium verticillioides Nirenberg . Esse microrganismo produz micotoxinas, que são substâncias químicas tóxicas, nocivas à saúde animal e humana e associadas à ocorrência de câncer. Existem várias classificações para as micotoxinas, incluindo as fusarinas e as fumonisinas.

Segundo os pesquisadores que participaram do estudo, a forma mais eficiente e sustentável para o combate à fusariose é a seleção de genótipos detentores de alelos de resistência ao patógeno e à produção de fumonisinas em grãos. “Essa pesquisa é pioneira no Brasil e são raros os trabalhos de seleção genômica que aliam resistência a doenças de grãos e produtividade na literatura”, afirma.

A pesquisa empregou a seleção genômica, comparando a acurácia de diferentes modelos de predição para genótipos tropicais, decorrentes da identificação de híbridos superiores com alta produtividade de grãos e menor teor de fumonisinas, com base nos valores genéticos genômicos (GEBV – sigla em inglês para Genomic Valor Reprodutivo Estimado).

“O GEBV considera não apenas o desempenho em campo, mas também o relacionamento genético entre os genótipos, obtido a partir de dados de marcadores moleculares – genotipagem – dos materiais em avaliação. Como consequência, há maior acurácia de seleção, menos erros de previsão e, em última instância, maior ganho”, explica Lauro José Moreira Guimarães , também pesquisador da Embrapa Milho e Sorgo.

“O controle químico de patógenos causadores de podridões de grãos de milho é extremamente difícil, pois a própria estrutura de empalhamento da espiga protege os fungos defensivos agrícolas que poderiam ser usados ​​nesse intuito”, relata Guimarães. “Por isso, o desenvolvimento de cultivares com maiores níveis de resistência genética a esses agentes patogênicos é extremamente relevante”, pontua.

Justamente por isso, na Embrapa Milho e Sorgo, o Programa de Melhoramento busca desenvolver híbridos produtivos e que apresentem maiores níveis de resistência a fungos causadores de podridões e produtores de micotoxinas nos grãos, incluindo, principalmente, as fumonisinas.

Análise fenotípica e previsão genômica
Na pesquisa, 392 híbridos experimentais foram avaliados nas safras 2014/2015, 2015/2016 e 2016/2017, sendo esses híbridos originados de 375 linhagens sob seleção, em cruzamentos com linhagens elites de grupos complementares. Alguns híbridos foram comuns nas três safras. O objetivo foi avaliar o teor de fumonisina (FUM) e a produtividade de grãos (PG) em toneladas por hectare.

Mais detalhes sobre esta pesquisa estão na publicação “ Seleção de genótipos de milho tropical com menor incidência de fumonisinas em grãos e alta produtividade via predição genômica ”. Da Embrapa Milho e Sorgo, além de Maria Marta Pastina e de Lauro Guimarães, participaram as pesquisadoras Dagma Dionísia da Silva e Valéria Vieira Queiroz . Da Universidade Federal de Viçosa participaram os professores Leonardo Lopes Bhering Saulo e Kaio Olímpio das Graças Dias, doutores em Genética e Melhoramento, a doutora Jeniffer Santana Pinto Coelho Evangelista e o doutorando Saulo Fabrício da Silva Chaves. Com informações da Embrapa.