A característica incomum foi inicialmente observada em um mutante natural do trigo comum, mas os cientistas não sabiam qual alteração genética a provocava. Para descobrir, a equipe de Maryland criou um mapa genético detalhado do trigo multi-ovário e o comparou com o do trigo convencional. Eles identificaram que um gene, normalmente inativo, chamado WUSCHEL-D1 (WUS-D1), havia se tornado ativo nas plantas mutantes. Quando o WUS-D1 é ativado precocemente durante a formação das flores de trigo, ele aumenta o tecido floral em desenvolvimento, permitindo a formação de estruturas femininas adicionais, como pistilos ou ovários.

Se melhoradores de plantas conseguirem aprender a ativar ou replicar essa expressão do WUS-D1, pode ser viável criar novas variedades de trigo que produzem mais grãos por planta. Mesmo pequenos aumentos no número de grãos podem levar a uma diferença significativa na produção global de alimentos.

“Identificar a base genética dessa característica oferece uma oportunidade para os melhoradores incorporá-la em novas variedades de trigo, potencialmente aumentando o número de grãos por espiga e o rendimento total,” afirmou Vijay Tiwari, Professor Associado de Ciências das Plantas e co-autor do estudo. “Utilizando um conjunto de ferramentas de edição genética, podemos agora nos concentrar na melhoria desse traço para aumentar o rendimento do trigo. Essa descoberta fornece um caminho promissor para o desenvolvimento de trigo híbrido de baixo custo.”

Essa descoberta é crucial porque o trigo é um dos principais alimentos do mundo, sustentando bilhões de pessoas todos os dias. Com o aumento demanda global por trigo, as mudanças climáticas, a limitação de terras agrícolas e o crescimento populacional tornam cada vez mais desafiador aumentar a produção por métodos tradicionais. Essa descoberta pode fornecer aos melhoradores uma poderosa nova ferramenta para aumentar os rendimentos sem a necessidade de mais terra, água ou fertilizantes.

A identificação do WUS-D1 também pode abrir possibilidades para o desenvolvimento de variedades semelhantes de multi-ovário em outros cultivos de grãos.

Além do Dr. Tiwari, outros autores do artigo da Universidade de Maryland incluem o autor principal e assistente acadêmico Adam Schoen, o Professor Yiping Qi, o Professor Emérito Angus Murphy, a Professora Associada Nidhi Rawat, o Professor Assistente Daniel Rodriguez-Leal, o Cientista Assistente de Pesquisa Weifeng Luo, o estudante de doutorado Anmol Kajla, o Associado Pós-Doutoral Parva Kumar Sharma e Alex Mahlandt (ex-aluno de mestrado do laboratório de Tiwari).

O artigo “A regulação positiva de WUSCHEL-D1 aumenta o número de grãos ao induzir a formação de flores com múltiplos ovários no trigo,” foi publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences em 14 de outubro de 2025

Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura do Departamento de Agricultura dos EUA (Prêmios 13716674 e 13368004), pelo Conselho de Pesquisa da Austrália (FT210100810), pela Royal Society (UF150081) e pela Fundação Yitpi. As opiniões expressas nesta história não refletem necessariamente as visões dessas organizações.