Estudando as Reações das Plantas aos Estressores Ambientais Chave para a Agricultura Sustentável

Uma equipe de pesquisadores na Suécia obteve novos insights sobre os mecanismos moleculares associados às reações das plantas a estressores ambientais, como tocar, poda ou infecção.

Os cientistas exploraram o funcionamento interno de tais reações e o comportamento resultante da planta, descobrindo novos fatores genéticos cruciais que podem afetar o rendimento das colheitas.

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 mudanças rápidas na expressão gênica e afeta a aparência da planta (tigmomorfogênese) e a floração.”

A tigmomorfogênese é gerada por estímulos repetidos e inclui modificações significativas na morfologia da planta, como nanismo, piness, propriedades mecânicas alteradas do caule, florescimento retardado, força de ancoragem melhorada das raízes e abertura estomática reduzida.

Tais mudanças tendem a melhorar a capacidade das plantas de resistir a ventos fortes e melhorar sua resposta à infecção. Além disso, essas mudanças podem fortalecer a resiliência ao frio, salinidade ou seca.

A nova pesquisa e alguns outros estudos que exploram reações semelhantes de plantas contribuem para um crescente conhecimento de mecanismos que os cientistas acreditam que podem ser cruciais para melhorar as técnicas agrícolas.

"A mecanoestimulação vem ganhando atenção como um método potencial para práticas agrícolas sustentáveis ​​para melhorar a segurança alimentar”, escreveram os pesquisadores.

"No entanto, a resposta da planta 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 das plantas e da tigmomorfogênese é imperativo para aplicar esse método à agricultura em larga escala”.

Pesquisas anteriores identificaram mecanismos moleculares relacionados à mecanopercepção das plantas. Outros estudos observaram a importante relação entre o ácido jasmônico e a sinalização de toque.

"Apesar de muitos anos de pesquisa sobre como as respostas transcricionais à estimulação mecânica em plantas são controladas, apenas alguns reguladores foram identificados e validados de forma consistente”, escreveram os pesquisadores.

"Aqui, usamos a genética reversa para caracterizar ainda mais os mecanismos moleculares subjacentes à sinalização de toque”, acrescentaram.

Por exemplo, Olivier Van Aken, biólogo da Universidade de Lund, disse à revista ScienceAlert: "Expusemos o agrião da planta a uma escovação suave, após a qual milhares de genes foram ativados e os hormônios do estresse foram liberados. Em seguida, usamos a triagem genética para encontrar os genes responsáveis ​​por esse processo”.

De acordo com seu colega Essam Darwish, os resultados do estudo "resolver um mistério científico que iludiu os biólogos moleculares do mundo por 30 anos.”

"Identificamos um caminho de sinalização completamente novo que controla a resposta de uma planta ao contato físico e ao toque”, acrescentou. "Agora a busca por mais caminhos continua.”

Os pesquisadores acreditam que uma melhor compreensão desses mecanismos pode trazer novas oportunidades para a agricultura global, com das Alterações Climáticas e conflitos que ameaçam a segurança alimentar em muitas regiões.

"Considerando a Clima extremo condições e infecções de patógenos que as mudanças climáticas levam, é de extrema importância encontrar novas maneiras ecologicamente responsáveis ​​de melhorar a produtividade e a resistência das culturas”, concluiu Van Aken.

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