Biotecnologia de Pinus pinea

Motivações

O pinheiro manso (Pinus pinea L.), árvore produtora dum pinhão excelente, adapta-se muito bem em várias regiões de Portugal e tem bastante relevância económica para os produtores. Daí que tem sido uma das espécies preferidas nos projectos de florestação e reflorestação levados a cabo no Sul de Portugal desde a entrada em vigor da PAC, em 1992.

A propagação em viveiro a partir de sementes é o único meio utilizado para fornecer esses projectos, não existindo qualquer esforço de selecção, seja do ponto de vista da optimização de valores agronómicos (vigor vegetativo, produção de pinhas, quantidade e qualidade dos pinhões), seja do da certificação de origem. Tal situação radica no relativo desconhecimento da sua variabilidade genética em Portugal, mas as implicações que tem podem ser importantes: a adaptação aos locais de plantação, quer das árvores introduzidas como das que resultem de reprodução espontânea, a possibilidade de introduzirem-se debilidades face aos patogénios, são preocupações que ecoam o passado de exploração do pinheiro bravo (Pinus pinaster Ait.), e pouco se pode fazer para preveni-las ou prevê-las no actual estado de conhecimentos.

A Biotecnologia tem conseguido a propagação in vitro dalgumas espécies do género Pinus, por organogénese (micropropagação) ou por embriogénese somática (link). Esta estratégia de propagação ainda está em fase experimental, mas traz potenciais de aplicação que podem ser muito importantes para racionalizar o fornecimento dos projectos de (re)florestação, e inclusivamente integrar-se em esforços de conservação de populações ou táxones ameaçados de extinção.

Mas há espécies de pinheiro para as quais não tem sido possível obter em quantidade plantas propagadas in vitro, e o pinheiro manso é uma delas. Acresce que as espécies mediterrânicas de pinheiro têm sido relativamente pouco estudadas. Por isso, a implementação de protocolos eficazes de propagação in vitro é um avanço tecnológico desejável, independentemente das mais-valias que no imediato se possam obter do trabalho com espécies com interesse económico como o pinheiro manso.

O Laboratório de Melhoramento e Biotecnologia de Plantas do Instituto de Ciências Agrárias Mediterrânicas realizou a partir de 1998 alguns trabalhos pioneiros na multiplicação in vitro de pinheiro manso. Em termos de embriogénese somática, o esforços até agora não têm sido recompensados. Na organogénese conseguiram-se respostas interessantes aos tratamentos, mas persistem alguns obstáculos: a eficiência do enraizamento, o desenvolvimento que as raízes atingem, e a uniformidade entre diferentes genótipos.

Os primeiros resultados

A minha participação nestes trabalhos consistiu em testar uma hipótese, segundo a qual fungos isolados em cultura a partir de ectomicorrizas são capazes de estimular as plantas de pinheiro manso a desenvolverem as raízes eficazmente no processo de organogénese in vitro. Pelo processo normal, as plantas são tratadas com auxina, desenvolvendo raízes; mas estas só crescem brevemente e acumulam fenóis. Nessas condições, o crescimento é deficiente quando transferidas para condições sem açúcares, dai que o processo de propagação in vitro não esteja em condições de produzir plantas capazes de instalar-se no solo definitivo, sem perdas significativas.

Começou-se por isso a inocular as culturas de pinheiro manso com esses fungos, no âmbito do estágio de licenciatura do Engº João Barriga (Eng. Biotecnológica, Univ. Algarve), em 1999. Os resultados obtidos, se bem que preliminares, sugeriram que alguns fungos produziam sinais químicos difusíveis (não havia contacto directo com as raízes, nas culturas em agar) que desbloqueavam o crescimento das raízes. E o facto de conseguir-se este efeito com fungos provenientes tanto de pinheiro manso como de eucalipto e de azinheira sugere que essa sinalização, ou pelo menos a resposta das raízes, utiliza mecanismos moleculares em comum.

Vista lateral duma planta de Pinus pinea obtida por micropropagação, com raízes bem desenvolvidas e sem acumulação de fenóis Vista inferior de plantas de Pinus pinea em co-cultura com fungos, com raízes escuras donde emergem novos crescimentos (R). O micélio de cada fungo permanece na superfície do agar, que se vê atrás das raízes (M, *)

O novo projecto

O trabalho foi retomado só após a aprovação dum projecto pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, proposto em 2006. Este projecto visa analisar a comunicação química entre os fungos e as raízes, de modo a identificar compostos que permitem ao pinheiro retomar o crescimento radicular (1ª parte) e, com base nesse conhecimento, tentar definir uma formulação axénica que sustente esse crescimento (2ª parte).

As tarefas definidas para este projecto que estão a meu cargo incluem: o isolamento em cultura pura, de ectomicorrizas de pinheiro manso, duma nova colecção de fungos; preparação de inóculos para as culturas de pinheiro; e selecção de marcadores de expressão genética, nas raízes de pinheiro, que permitam estabalecer um padrão independente para a delimitação de etapas da linha de tempo ao longo da qual se processa a comunicação entre o fungo e as raízes.

Referências adicionais na Web

  1. Artigo publicado em 2003 com os primeiros resultdos.
  2. Objectivos do novo projecto, como figurou na proposta.