Conhecimento do processo de alocação de micronutrientes no grão de arroz

De acordo com dados da Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), o arroz é um alimento básico para metade da população humana. Contudo, sabe-se que o grão apresenta deficiências minerais, principalmente de ferro e zinco.
 
Logo, níveis mais altos desses nutrientes são desejáveis e podem ser obtidos por meio dos programas de melhoramento genético da cultura através do que é chamado de processo de biofortificação. Ou seja, o aumento das concentrações de nutrientes no próprio alimento, não interferindo no sabor, no modo de preparo ou exigindo a alteração da dieta dos consumidores.
 
Para tanto, uma das linhas de estudo necessária é a compreensão dos mecanismos responsáveis pela alocação de minerais nos grãos, avaliando a importância relativa de etapas como a força de dreno das panículas, o carregamento do floema nas folhas-bandeira e a absorção radicular de minerais durante o enchimento dos grãos.
 
Sobre esses elementos, profissionais do Centro de Biotecnologia e Departamento de Botânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul vêm desenvolvendo pesquisas. Esse grupo está usando diferentes abordagens para identificar genes-chave envolvidos nessas etapas citadas.
 
A partir do sequenciamento do genoma do arroz já realizado, o trabalho envolve a avaliação da expressão de trinta genes candidatos em folhas-bandeira em diferentes estágios do desenvolvimento reprodutivo em oito cultivares de arroz irrigado. Essa atividade abrange técnicas moleculares por q-PCR.
 
Aliado a isso, outra linha de atuação nesse estudo é a obtenção por técnica instrumental de ICP de concentrações de minerais em grãos descascados. Já foi possível constatar correlação positiva entre concentrações de ferro e zinco no grão e a expressão do gene OsYSL18 em folhas-bandeira, indicando um possível papel deste gene na alocação de minerais para o grão.
 
Foram observadas ainda correlações negativas para três genes da família NRAMP (possivelmente envolvidos em compartimentalização mineral na folha) e para o gene OsFRO1, indicando que Fe reduzido pode ser menos disponível para exportação.
 
O trabalho do Centro de Biotecnologia e Departamento de Botânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul também identificou linhagens de arroz contendo inserções TOS17 em genes relacionados à homeostase de ferro e foi determinado o impacto destas mutações nas concentrações de minerais no grão.
 
Como terceira abordagem nesses estudos, foi usada uma técnica de hibridização subtrativa (SSH) para identificar genes com expressão aumentada em folhas-bandeira e panículas durante o enchimento dos grãos. Como resultado, foram identificados setenta e oito genes em folhas-bandeira e doze em panículas, incluindo fatores de transcrição e transportadores de metais.