Plantas Maiores e Mais Resistentes à Seca

Pesquisadores europeus  conseguiram produzir plantas mais resistentes à seca modificando a sinalização de hormônios esteróides vegetais chamados brassinosteróides. Devido ao efeitos das mudanças climáticas, a seca é um dos problemas mais importantes para a agricultura atual. Até agora, os esforços que foram feitos na biotecnologia para produzir plantas mais resistentes à seca não foram muito bem-sucedidos porque, como contrapartida a um aumento na resistência à seca, houve sempre uma diminuição no crescimento e na produtividade das plantas. O estudo, publicado na revista Nature Communications , é o primeiro a encontrar uma estratégia para aumentar a resistência da planta ao estresse hídrico sem afetar o crescimento.

Uma equipe liderada pela pesquisadora Ana Caño-Delgado do Centro de Pesquisa em Agrogenômica ( Centre for Research in Agricultural Genomics, CRAG, na sigla em inglês) conseguiu produzir plantas mais resistentes à seca modificando a sinalização de hormônios esteróides vegetais chamados brassinosteróides. Devido ao efeitos das mudanças climáticas, a seca é um dos problemas mais importantes para a agricultura atual. Até agora, os esforços que foram feitos na biotecnologia para produzir plantas mais resistentes à seca não foram muito bem-sucedidos porque, como contrapartida a um aumento na resistência à seca, houve sempre uma diminuição no crescimento e na produtividade das plantas. O estudo, publicado na revista Nature Communications , é o primeiro a encontrar uma estratégia para aumentar a resistência da planta ao estresse hídrico sem afetar o crescimento.

Ana Caño-Delgado estuda há mais de 15 anos como os brassinosteróides regulam o desenvolvimento e crescimento da planta utilizando uma espécie modelo para esses estudos, a Arabidopsis thaliana. Sabe-se que estes fitormônios se ligam a diferentes receptores de membranas celulares, causando uma cascata de sinalização dentro da célula que desencadeia efeitos como o alongamento ou a divisão celular.

Desde 2016 que o laboratório da pesquisadora usa esse conhecimento para encontrar estratégias para aumentar a resistência das plantas à seca. Modificando a sinalização dos brassinosteróides , os pesquisadores haviam conseguido até agora plantas de Arabidopsis mais resistentes à seca, mas por causa da ação complexa destes hormônios no crescimento das plantas, as plantas resistentes ao estresse hídrico eram muito menores do que seus respectivos controles.

Nesse trabalho atual, os cientistas estudaram a resistência à seca e o crescimento de plantas de Arabidopsis thaliana com mutações nos diferentes receptores de brassinoesteróides. Graças a este estudo detalhado, eles descobriram que as plantas que sobre-expressam o receptor de brassinosteróides BRL3 em tecido vascular são mais resistentes à privação de água do que as plantas de controle e que, ao contrário de outros mutantes, não exibem defeitos em seu desenvolvimento e crescimento.

Assim, os pesquisadores do CRAG em colaboração com pesquisadores da Europa, nos Estados Unidos e no Japão, analisaram os metabólitos de plantas geneticamente modificadas e provaram que as Arabidopsis com mais receptor BRL3 produziam mais metabólitos osmeoprotectores (açúcares e prolina) em partes aéreas e nas raízes sob condições normais de irrigação.

Quando essas plantas foram expostas a condições de seca, esses metabólitos protetores se acumularam rapidamente nas raízes, protegendo-as do ressecamento. Assim, a sobre-expressão do receptor BRL3 prepara a planta para a situação de seca, um efeito comparável ao efeito das vacinas, que preparam o corpo para lidar com patógenos.

Embora esta descoberta tenha sido feita com uma pequena erva usada como planta modelo, a Arabidopsis thaliana , a equipe de pesquisa liderada por Caño-Delgado, já está trabalhando na aplicação desta estratégia em plantas de interesse agronômico, especialmente em cereais .

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