Uma equipe de pesquisadores da Academia Chinesa de Ciências conseguiu reativar um gene perdido durante a domesticação do milho, elevando de forma expressiva o teor de proteína nas sementes sem sacrificar a produtividade. O estudo, publicado na revista Nature, representa um avanço notável para a segurança alimentar global em um cenário de demanda crescente por proteína vegetal.
O gene, chamado THP3, codifica a enzima GOT1, peça-chave na assimilação de nitrogênio e no equilíbrio entre carbono e nitrogênio da planta. Ele estava presente no teosinte, o ancestral selvagem do milho moderno, mas foi perdido ao longo de milênios de seleção agrícola que priorizaram grãos maiores e mais doces em detrimento do valor nutricional.
Os cientistas liderados por Y. Huang, H. Wang e Y. Wang identificaram que o alelo ancestral THP3-T possui variações naturais que aumentam tanto sua expressão quanto sua atividade enzimática. Ao reintroduzi-lo em linhagens modernas de milho, o teor de proteína das sementes subiu de forma significativa, alterando a composição carbono-nitrogênio do grão em favor de maior densidade nutricional.
O experimento mais ambicioso combinou o THP3-T com outro gene já mapeado pela mesma equipe em 2022, o THP9-T, que codifica a asparagina sintase 4. O empilhamento dos dois alelos superiores produziu um efeito sinérgico: os híbridos de elite resultantes apresentaram mais proteína tanto nas sementes quanto na planta inteira, mantendo o rendimento agrícola inalterado.
O trabalho lança luz sobre um paradoxo da domesticação: ao selecionar plantas com espigas maiores e mais fáceis de colher, os agricultores pré-colombianos eliminaram involuntariamente variantes genéticas valiosas para a nutrição humana e animal. O milho moderno, base da alimentação de bilhões de pessoas e da ração animal global, carrega apenas uma fração do potencial proteico de seus ancestrais selvagens.
Os ensaios de campo foram conduzidos em múltiplos locais da China, incluindo Xangai e Sanya, com diferentes níveis de aplicação de nitrogênio. As linhagens portadoras do THP3-T demonstraram eficiência superior no uso do nitrogênio do solo, produzindo mais proteína mesmo sob condições de baixa adubação nitrogenada, o que abre caminho para uma agricultura menos dependente de fertilizantes sintéticos.
A descoberta chega em um momento em que a demanda mundial por proteína vegetal dispara, impulsionada pelo crescimento populacional e pela expansão da pecuária nos países em desenvolvimento. O milho responde por mais de um bilhão de toneladas anuais de ração animal, e qualquer ganho percentual em seu teor proteico representa bilhões de dólares em valor nutricional agregado.
A equipe chinesa empregou técnicas avançadas de sequenciamento genômico, retrocruzamento e análise bioquímica para isolar o gene em populações de mapeamento derivadas do cruzamento entre a linhagem moderna B73 e o teosinte Ames21814. Os dados de RNA e resequenciamento foram depositados no Centro Nacional de Dados Genômicos da China, sob o código PRJCA060390.
A estratégia de resgatar alelos benéficos descartados pela domesticação não é nova, mas os resultados com o THP3-T e o THP9-T demonstram que ela pode ser aplicada em escala comercial sem as penalidades habituais de rendimento. O próximo passo é transferir esses genes para variedades cultivadas em larga escala nos trópicos, incluindo o Brasil, segundo maior exportador mundial do grão.