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Para evitar o sal no solo, as plantas podem mudar a direção da raiz e crescer longe das áreas salinas. Pesquisadores da Universidade de Copenhague ajudaram a descobrir o que torna isso possível. A descoberta muda nossa compreensão de como as plantas mudam sua forma e direção de crescimento e pode ajudar a aliviar o problema global acelerado da alta salinidade do solo em terras agrícolas.
Enquanto um banho no ultrasalgado Mar Morto pode ser um bálsamo para a alma e o corpo humanos, a relação entre a maioria das plantas e o sal é exatamente o oposto. As plantas desesperadamente fazem o que podem para evitar a salinidade – pois os sais podem danificá-las e até sufocá-las.
Infelizmente, o sal em terras agrícolas é um problema global acelerado, em parte devido às mudanças climáticas, que aumentam a salinidade do solo sempre que as inundações varrem as zonas costeiras. Normalmente, isso reduz os rendimentos das culturas.
“O mundo precisa de culturas que possam suportar melhor o sal. Se quisermos desenvolver plantas mais tolerantes ao sal, é importante primeiro entender os mecanismos pelos quais elas reagem ao sal”, explica o professor Staffan Persson, do Departamento da Universidade de Copenhague. de Ciências Vegetais e Ambientais. Ele continua:
“Para evitar o sal no solo, as plantas podem fazer com que suas raízes cresçam longe das áreas salinas. É um mecanismo vital. Até agora, não está claro como elas fazem isso.”
Juntamente com um grupo de colegas pesquisadores estrangeiros, Persson descobriu exatamente o que acontece dentro das plantas em nível celular e molecular à medida que suas raízes crescem longe do sal. Os resultados foram publicados na revista científica Célula de Desenvolvimento.
O hormônio do estresse entra em ação
O grupo de pesquisa descobriu que quando uma planta detecta concentrações locais de sal, o hormônio do estresse ABA (ácido abscísico) é ativado na planta. Esse hormônio então aciona um mecanismo de resposta.
“A planta tem um hormônio do estresse desencadeado pelo sal. Esse hormônio causa uma reorganização dos minúsculos tubos à base de proteínas na célula, chamados de citoesqueleto. A reorganização então faz com que as fibras de celulose que cercam as células da raiz façam um rearranjo semelhante, forçando o raiz para torcer de tal forma que cresça longe do sal”, explica o professor Persson.
Muda a compreensão de como as plantas mudam de forma
O papel principal desempenhado pelo hormônio do estresse é o que torna a descoberta uma surpresa para os pesquisadores. Até agora, acreditava-se que o hormônio auxina controlava a capacidade de uma planta de mudar de direção em resposta a várias influências ambientais (conhecidas como tropismos).
“Que o hormônio do estresse ABA é crucial para que as plantas sejam capazes de reorganizar suas paredes celulares e mudar a forma e a direção do crescimento é algo completamente novo. Isso pode abrir novos caminhos na pesquisa de plantas, onde haverá um foco maior no papel significativo que o O hormônio parece atuar na capacidade das plantas de lidar com várias condições, alterando o movimento”, diz Staffan Persson.
Ao mutar um único aminoácido em uma proteína que impulsiona a torção da raiz, os pesquisadores conseguiram reverter a torção para que a planta não pudesse crescer longe do sal.
Persson acredita que levará algum tempo até que o novo conhecimento seja aplicado na agricultura – até porque os OGMs continuam proibidos na UE. No entanto, os resultados podem abrir caminho para o desenvolvimento de variedades de culturas mais tolerantes ao sal.
“As plantas produzem mais hormônio do estresse quando sentem o sal. Não é difícil imaginar que, se você puder acelerar a resposta ao estresse de uma planta alterando outros aspectos do citoesqueleto, provavelmente poderá fazer com que a torção da raiz aconteça mais rapidamente. , podemos fortalecer as plantas reduzindo sua exposição ao sal”, diz o professor Persson.
FATOS: Sobre o estudo
- A capacidade das plantas de crescer em direção ou longe de certos estímulos ambientais é chamada de tropismo. Halotropismo é a capacidade de crescer longe do sal. Outros tropismos incluem respostas à luz (fototropismo) e gravidade (gravitropismo).
- Os experimentos do estudo foram conduzidos em Arabidopsis plantas usando biotecnologia e microscopia.
- O artigo de pesquisa científica sobre o estudo “Root twisting drives halotropism via stress-duced microtubule reorientation” foi publicado na revista científica Célula de Desenvolvimento.
- Da Universidade de Copenhague, a pós-doutoranda Wenna Zheng e o professor Staffan Persson contribuíram para o estudo.
FATOS:
- As altas concentrações de sal nas terras agrícolas são causadas por várias coisas, incluindo a inundação das áreas costeiras devido às mudanças climáticas, bem como a irrigação, que muitas vezes aumenta a salinidade do solo.
- O custo anual da degradação da terra devido ao sal em áreas irrigadas é estimado em aproximadamente US$ 30 bilhões (fonte: www.un.org/en/observances/world-soil-day).
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