O estudo das reações das plantas aos fatores de estresse ambientais é fundamental para a agricultura sustentável
Uma nova pesquisa sobre a resposta molecular das plantas à estimulação mecânica traz novos insights sobre sua reação aos fatores de estresse ambientais e ao seu desenvolvimento.
Uma equipe de pesquisadores na Suécia obteve novos insights sobre os mecanismos moleculares associados às reações das plantas a fatores de estresse ambientais, como o toque, a poda ou a infecção.
Os cientistas exploraram o funcionamento interno dessas reações e o comportamento resultante da planta, descobrindo novos fatores genéticos cruciais que podem afetar o rendimento das culturas.
Identificamos uma via de sinalização completamente nova que controla a resposta da planta ao contato físico e ao toque. Agora, a busca por mais vias continua.
A equipe da Universidade de Lund reiterou que as plantas reagem a estímulos mecânicos para lidar melhor com ameaças ambientais específicas.
O estudo publicado na Science Advances explicou que “a estimulação mecânica desencadeia rápidas mudanças na expressão gênica e afeta a aparência da planta (tigmomorfogênese) e a floração”.
Veja também: Cientista climático da NASA ganha Prêmio Mundial da AlimentaçãoA tigmomorfogênese é gerada por estímulos repetidos e inclui modificações significativas na morfologia da planta, como nanismo, espessamento do caule, alteração das propriedades mecânicas do caule, floração retardada, maior resistência de fixação das raízes e redução da abertura estomática.
Essas mudanças tendem a melhorar a capacidade das plantas de resistir a ventos fortes e melhorar sua resposta a infecções. Além disso, essas mudanças podem fortalecer a resiliência ao frio, à salinidade ou à seca.
A nova pesquisa e alguns outros estudos que exploram reações semelhantes nas plantas contribuem para um conhecimento crescente dos mecanismos que os cientistas acreditam que podem ser cruciais para melhorar as técnicas agrícolas.
“A mecanostimulação vem ganhando atenção como um método potencial para práticas de agricultura sustentável, visando melhorar a segurança alimentar”, escreveram os pesquisadores.
“No entanto, a resposta das plantas à estimulação mecânica é muito complexa, pois depende da intensidade da carga mecânica e da frequência das exposições”, acrescentaram. “Compreender o mecanismo molecular da mecanopercepção e da tigmomorfogênese das plantas é fundamental para aplicar esse método na agricultura em grande escala.”
Pesquisas anteriores identificaram mecanismos moleculares relacionados à mecanopercepção das plantas. Outros estudos observaram a importante relação entre o ácido jasmônico e a sinalização tátil.
“Apesar de muitos anos de pesquisa sobre como as respostas transcricionais à estimulação mecânica nas plantas são controladas, apenas alguns reguladores foram identificados e consistentemente validados”, escreveram os pesquisadores.
“Aqui, usamos genética reversa para caracterizar melhor os mecanismos moleculares subjacentes à sinalização tátil”, acrescentaram.
Por exemplo, Olivier Van Aken, biólogo da Universidade de Lund, disse à revista ScienceAlert: “Expusemos a planta Arabidopsis thaliana a uma escovada suave, após o que milhares de genes foram ativados e hormônios do estresse foram liberados. Em seguida, utilizamos triagem genética para identificar os genes responsáveis por esse processo.”
De acordo com seu colega Essam Darwish, os resultados do estudo “resolvem um mistério científico que tem desafiado os biólogos moleculares do mundo há 30 anos”.
“Identificamos uma via de sinalização completamente nova que controla a resposta da planta ao contato físico e ao toque”, acrescentou ele. “Agora, a busca por mais vias continua.”
Os pesquisadores acreditam que uma melhor compreensão desses mecanismos pode trazer novas oportunidades para a agricultura global, com as mudanças climáticas e os conflitos ameaçando a segurança alimentar em muitas regiões.
“Dadas as condições climáticas extremas e as infecções por patógenos que as mudanças climáticas provocam, é de extrema importância encontrar novas formas ecologicamente responsáveis de melhorar a produtividade e a resistência das culturas”, concluiu Van Aken.