Do campo à fábrica de plantas! Cientistas chineses propõem uma nova abordagem para o melhoramento genético de culturas

Recentemente, uma equipe liderada por Yang Qichang, do Instituto de Agricultura Urbana da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas, em colaboração com o Instituto de Ciência das Culturas da mesma academia, o Instituto de Agricultura Moderna da Universidade de Pequim e a Shenzhen BGI Wuvu Technology Co., Ltd., entre outras instituições, apresentou uma nova abordagem para o melhoramento de culturas: a fábrica de melhoramento vegetal. Os resultados dessa pesquisa foram publicados na revista internacional “Molecular Plant”.

Diante dos desafios tradicionais de ciclos longos e baixa eficiência no melhoramento, o artigo propõe transferir as etapas mais demoradas do processo para ambientes internos, realizando iterações rápidas sob condições rigorosamente controladas por aceleradores de melhoramento em fábricas de plantas e combinando técnicas como o melhoramento baseado em design molecular e previsões por modelos fenotípicos, permitindo completar, dentro da fábrica, todo o ciclo desde a semente até a semente, rompendo a dependência do melhoramento em relação ao ambiente natural e reduzindo significativamente o tempo necessário para o desenvolvimento de novas variedades.

O texto divide o desenvolvimento das fábricas de melhoramento em cinco etapas:

Na versão 1.0, apenas foi possível antecipar a floração das culturas;

Na versão 2.0, conseguiu-se encurtar consideravelmente todo o ciclo de desenvolvimento;

Na versão 3.0, introduziu-se a “omics ambiental”, estabelecendo diferentes combinações de temperatura, luz, água e outros parâmetros para selecionar genes de adaptação ambiental, seguidas de validações em campo;

Na versão 4.0, integrou‑se big data e IA, consolidando dados genotípicos, fenotípicos e ambientais em modelos preditivos, viabilizando o “melhoramento por design”;

A versão 5.0 é uma concepção teórica, que prevê a criação sintética de culturas dentro da fábrica, transformando completamente o conceito tradicional de cultivo em campo.

A equipe de Yang Qichang, do Instituto de Agricultura Urbana, dedicou anos a inovações contínuas voltadas à criação e aplicação das fábricas de melhoramento vegetal, desenvolvendo tecnologias e equipamentos para a regulação acoplada de ambiente e nutrição na multiplicação rápida de culturas, estabelecendo métodos de aquisição in situ e em tempo real de fenótipos de culturas sob condições de aceleração, bem como modelos preditivos dinâmicos de características fenotípicas, possibilitando a previsão de fenótipos em diferentes ambientes e superando os principais desafios técnicos na integração entre “multiplicação rápida” e “seleção precisa” de culturas, conferindo à fábrica de melhoramento vegetal capacidades essenciais da versão 4.0 e oferecendo importante suporte à inovação científica e tecnológica do setor de sementes na China.

Esta pesquisa contou com o apoio de projetos como o Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento e o Projeto de Inovação Científica e Tecnológica da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas.

Link do artigo:

https://doi.org/10.1016/j.molp.2026.07.017

Fonte: Instituto de Agricultura Urbana da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas