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Por milhares de anos, o desenvolvimento de cultivos mais resistentes e produtivos dependia da polinização natural ou manual. Algo que exigia muitos recursos e tempo e que, por muitas vezes, não era eficiente em 100% do tempo.
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Agora, cientistas do Instituto de Genética e Biologia do Desenvolvimento (IGDB), da Academia Chinesa de Ciências (China), reinventaram essa etapa criando flores adaptadas para serem polinizadas por robôs controlados por inteligência artificial (IA) que trabalham 24 horas por dia.
O sistema, batizado de Genome Editing with Artificial-Intelligence-based Robots (GEAIR), resolve um problema antigo na polinização de híbridos.
Como funciona o sistema de polinização GEAIR
- A técnica cruza plantas de diferentes variedades para gerar colheitas mais produtivas e resistentes;
- Em culturas, como tomate e soja, era muito difícil automatizar a polinização, tornando ela dependente de mão de obra manual;
- Segundo o professor Xu Cao, autor principal do estudo publicado na revista Cell no último dia 11, só na China, a polinização manual representa mais de 25% do custo de produção de tomates frescos, além das outras etapas do cultivo que também demandam muito tempo;
- A etapa de emasculação, que consiste na remoção das partes masculinas para evitar a autopolinização, responde por 40% desse trabalho;
- No caso da soja, flores fechadas bloqueiam a polinização natural, impedindo que os agricultores explorem até 30% de aumento potencial na produtividade;
- Inspirada na Revolução Verde, quando culturas foram adaptadas ao uso de máquinas agrícolas, a equipe desenvolveu um modelo de “co-design planta–robô”;
- Pelo lado da planta, utilizaram a ferramenta de edição genética CRISPR-Cas9 para alterar genes do tipo B-class MADS-box, como o GLO2 em tomates, responsáveis pelo desenvolvimento floral. Assim, obtiveram plantas macho-estéreis e com estigmas projetados, mais acessíveis para robôs. “Demos um makeover nas flores para as máquinas”, resumiu Xu.
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Avanço tecnológico e agilidade no processo
No lado tecnológico, o GEAIR usa machine learning para identificar flores prontas. Essas, por sua vez, são acessadas por um braço robótico, que realiza a polinização. O robô se saiu tão bem quanto os humanos, porém, sem tempo de pausas.
Quando integrado a técnicas, como speed breeding (aceleração do crescimento com ciclos de luz estendidos) e domestication (incorporação rápida de características de plantas selvagens), o GEAIR reduz o tempo de desenvolvimento de novas variedades.
A equipe já criou tomates com sabor mais intenso e maior tolerância a estresses ambientais, além de aplicar a mesma abordagem na soja com bons resultados. Para Xu, o sistema é “uma mudança de paradigma”. Ao redesenhar as plantas para trabalhar em conjunto com IA e robótica, é possível criar cultivos melhores de forma mais rápida, barata e sustentável.
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