Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Davis, desenvolveram plantas de trigo usando edição genética CRISPR para promover a fixação natural de nitrogênio por bactérias do solo. Essa inovação aumenta a produção de apigenina da planta, um composto que incentiva as bactérias a formar biofilmes protetores e converter nitrogênio atmosférico em uma forma utilizável. O avanço promete redução no uso de fertilizantes, menor poluição e maiores rendimentos para agricultores em todo o mundo.
O desenvolvimento resulta de trabalho liderado por Eduardo Blumwald, professor distinto no Departamento de Ciências de Plantas da UC Davis. A equipe examinou 2.800 produtos químicos produzidos naturalmente pelas plantas e identificou 20 que poderiam estimular bactérias fixadoras de nitrogênio a criar biofilmes—revestimentos pegajosos e com baixo oxigênio essenciais para o funcionamento da enzima nitrogenase. Usando CRISPR, eles aprimoraram a síntese de apigenina no trigo, uma flavona, levando à sua liberação no solo, onde ativa a atividade bacteriana.
Em experimentos, o trigo hexaploide modificado apresentou rendimentos de grãos aprimorados em condições de baixo nitrogênio em comparação com plantas não modificadas. A pesquisa, detalhada em um estudo de 2025 na Plant Biotechnology Journal, baseia-se no sucesso anterior com arroz e visa estender a abordagem a outros cereais.
O trigo consome cerca de 18% do fertilizante de nitrogênio mundial, com mais de 800 milhões de toneladas produzidas globalmente em 2020, segundo a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura. No entanto, as plantas absorvem apenas 30% a 50% do fertilizante aplicado, com o restante lixiviando para corpos d'água, formando zonas mortas ou emitindo óxido nitroso, um gás de efeito estufa.
Blumwald destacou o potencial para regiões em desenvolvimento: "Na África, as pessoas não usam fertilizantes porque não têm dinheiro, e as fazendas são pequenas, não maiores que seis a oito acres", disse ele. "Imagine, você está plantando culturas que estimulam bactérias no solo a criar o fertilizante de que as culturas precisam, naturalmente. Uau! Isso é uma grande diferença!"
Nos EUA, os agricultores gastaram quase US$ 36 bilhões em fertilizantes em 2023, segundo o USDA. Blumwald estimou economias conservadoras de mais de US$ 1 bilhão anualmente se 10% do uso de fertilizantes em 500 milhões de acres de cereais pudesse ser reduzido. A Universidade da Califórnia tem uma patente pendente, com financiamento da Bayer Crop Science e da UC Davis Will Lester Endowment. Coautores incluem Hiromi Tajima, Akhilesh Yadav, Javier Hidalgo Castellanos, Dawei Yan, Benjamin P. Brookbank e Eiji Nambara.