À medida que a população global ultrapassa os 8 mil milhões, o desafio de produzir alimentos suficientes torna-se cada vez mais premente. A Holanda é o segundo maior exportador mundial de alimentos, cultivando de forma eficiente uma grande variedade de culturas. No entanto, as doenças das plantas, como o míldio, representam ameaças significativas, podendo prejudicar as colheitas dos agricultores. Pesquisadores holandeses da Universidade de Tecnologia de Delft desenvolveram o primeiro método para monitorar infecções em plantas em tempo real, sem a necessidade de destruí-las. Este conhecimento ajudará na criação de culturas novas e resistentes que produzam rendimentos mais elevados e, ao mesmo tempo, reduzam o uso de pesticidas. As descobertas são agora publicadas em Comunicações da Natureza .
Culturas resistentes
Os agricultores que cultivam alface preferem variedades que sejam resistentes a várias doenças, incluindo o míldio, uma doença comum nas plantas que causa manchas amarelas ou marrons na superfície superior das folhas. Os cientistas de Delft investigaram infecções por míldio na alface, uma espécie de planta onde tais infecções normalmente só são visíveis em seus estágios posteriores. -Existem efectivamente variedades de alface que são resistentes ao míldio, mas tal como o coronavírus, a doença evolui continuamente para novas variantes que ainda podem infectar plantas resistentes. Isto obriga os cientistas e criadores a uma corrida constante para desenvolver novas culturas resistentes em resposta à evolução das doenças,- explica o físico Jos de Wit, que colaborou com biólogos da Universidade de Utrecht na sua investigação de doutoramento.
Rastreamento em tempo real
Para cultivar culturas como a alface, que podem resistir melhor a doenças, investigadores da Universidade de Tecnologia de Delft e da Universidade de Utrecht desenvolveram um método que permite obter imagens de infecções comuns em plantas. Pela primeira vez, isso pode ser feito sem matar a planta e significativamente mais rápido do que a microscopia convencional. -Até agora, os pesquisadores tinham que matar uma planta em cada etapa do processo, corá-la e depois examiná-la ao microscópio,- diz Jeroen Kalkman, professor associado de física de imagens. -Agora, com esta nova técnica de imagem, podemos acompanhar em tempo real como uma doença se desenvolve em uma planta viva.-
Rendimentos mais elevados
Os cientistas vegetais muitas vezes não sabem como uma infecção progride dentro de uma planta e o que torna certas culturas insensíveis aos patógenos. Este novo instrumento fornece insights, auxiliando no cultivo de culturas com maior resistência a diversas doenças. -Estas culturas requerem menos pesticidas, estão mais bem equipadas para resistir a condições climáticas extremas e, em última análise, produzem muito mais. Isto significa que, a longo prazo, mais pessoas na Terra poderão ser alimentadas,- observa Kalkman.
Mapeando doenças de plantas
-A técnica que usamos é chamada de tomografia de coerência óptica dinâmica (dOCT),- diz De Wit. -Envolve emitir luz e medir o tempo que leva para essa luz refletir de volta, semelhante ao ultrassom, mas com luz em vez de som. Em apenas um segundo e meio, podemos capturar cerca de 50 a 100 imagens de uma folha de alface infectada. Podemos mapear eficazmente as doenças das plantas com o dOCT porque os patógenos se movem mais do que as células vegetais. Ao atribuir cores às áreas com mais movimento, podemos gerar um forte contraste entre o patógeno e a planta. Sem dOCT, a doença só seria visível numa fase muito posterior.-
Uma ferramenta prática
Além da alface, os pesquisadores demonstraram que seu instrumento também funciona para outras culturas, como rabanetes e pimentões portadores de lombrigas parasitas. No entanto, mais pesquisas são necessárias para tornar esta técnica uma ferramenta fácil de usar para biólogos sem formação técnica. Kalkman: -Estou ansioso para continuar esta pesquisa para preencher a lacuna entre tecnologia e biologia.-
Esta pesquisa foi realizada em colaboração com Guido Van den Ackerveken do grupo da Universidade de Utrecht e do criador de vegetais e frutas Rijk Zwaan em De Lier (Holanda).
