A mudança climática está afetando os tipos de variedades de plantas que podemos cultivar, como e onde podemos fazê-lo.
Pela Public Library of Science com informações de Phys.
Uma nova coleção de artigos na revista PLOS Biology explora os desafios duplos da engenharia de plantas para resiliência às mudanças climáticas e aumento de seu potencial de captura de carbono. Os editores de biologia da PLOS, Pamela Ronald e Joanna Clarke, fornecem um resumo editorial, e detalhes sobre os outros artigos podem ser encontrados abaixo.
Para enfrentar os desafios agrícolas causados pelas mudanças climáticas e uma população crescente, precisamos melhorar a produção agrícola. Esta perspectiva de líderes da indústria, incluindo Catherine Feuillet, exige mais e melhores parcerias público-privadas para acelerar as descobertas na pesquisa agrícola.
Como podemos alimentar de forma sustentável nossa população crescente à medida que o clima muda? Esta perspectiva de Megan Matthews argumenta que, ao manipular a fotossíntese para aumentar a captura de carbono, podemos mitigar as mudanças climáticas e aumentar a produção de alimentos.
Como a mudança climática afeta os padrões climáticos e a saúde do solo, a produtividade agrícola pode diminuir substancialmente. A biologia sintética pode ser usada para aumentar a resiliência climática nas plantas e criar a próxima geração de culturas, se o público aceitar, de acordo com este artigo de Jennifer Brophy.
O microbioma dos solos das terras agrícolas pode ser manipulado para acelerar o sequestro de carbono do solo. Esta Perspectiva de Noah Fierer sugere como isso pode ser alcançado e descreve as etapas gerais necessárias para desenvolver, implementar e validar tais estratégias baseadas em micróbios.
De todas as espécies cultivadas, o arroz tem o maior potencial genético para adaptação às mudanças climáticas, e os acessos ao Genebank têm sido críticos no desenvolvimento de variedades melhoradas de arroz tolerantes ao estresse. Esta página da comunidade de Kenneth McNally destaca novas ferramentas e recursos do International Rice Research Institute para acelerar a identificação e implantação de genes que conferem resiliência às mudanças climáticas.
Nosso entendimento básico do ciclo do carbono na biosfera permanece qualitativo e incompleto, impossibilitando nossa capacidade de projetar efetivamente novas soluções para as mudanças climáticas. Como podemos tentar projetar o desconhecido? Este Ensaio de Patrick Shih propõe que as principais contribuições da biologia sintética de plantas para enfrentar a mudança climática não residirão na entrega dos genótipos desejados, mas em permitir a compreensão preditiva necessária para projetar os genótipos-alvo em primeiro lugar.
As espécies cultivadas reduziram a diversidade genética em relação aos seus parentes selvagens mais próximos. Preservar os ricos recursos genéticos que os parentes silvestres oferecem, evitando variantes prejudiciais e contribuições genéticas desadaptativas, é um desafio central para a melhoria contínua das culturas. Este Ensaio de Jeffrey Ross-Ibarra apóia o uso de variedades tradicionais como um intermediário entre parentes silvestres e cultivares modernos para aumentar a diversidade genética nas culturas.
À medida que o clima muda, também muda a relação entre os seres humanos e as plantas que usamos para alimentação, remédios, abrigo, combustível e roupas. O que, como e onde cultivamos as plantas mudará, assim como os possíveis estresses bióticos e abióticos enfrentados pelas plantas cultivadas. Esta coleção de artigos explora estratégias para ajudar as plantas a se adaptarem a um clima em mudança, incluindo técnicas de reprodução antigas e modernas, engenharia de genoma, biologia sintética e engenharia de microbioma.
Mais informações: Joanna Clarke et al, Engineering plants for a changing climate, PLOS Biology (2023). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002243
