Quase todas as plantas cultivadas formam associações com um tipo especa­fico de fungo - chamado fungo micorriza arbuscular - no solo, o que expande muito a área dasuperfÍcie de suas raa­zes. Essa interação mutuamente benanãfica aumenta a capacidade da planta de absorver nutrientes vitais para o crescimento.

Quanto mais nutrientes as plantas obtem naturalmente, menos fertilizantes artificiais são necessa¡rios. Compreender esse processo natural , como o primeiro passo para potencializa¡-lo, éum desafio conta­nuo de pesquisa. O progresso provavelmente rendera¡ grandes dividendos para a produtividade agra­cola.

Em um estudo publicado na revista PLOS Biology , os pesquisadores usaram os pigmentos vermelhos brilhantes da beterraba - chamados de betalaa­nas - para rastrear visualmente os fungos do solo enquanto colonizavam as raa­zes de uma planta viva.

“Agora podemos acompanhar como se desenvolve a relação entre o fungo e a raiz da planta, em tempo real , a partir do momento em que eles entram em contato. Antes não ta­nhamos ideia do que acontecia porque não havia como visualizar em uma planta viva sem o uso de microscopia elaborada ", disse o Dr. Sebastian Schornack, pesquisador do Laborata³rio Sainsbury da Universidade de Cambridge e coautor saªnior do artigo.

Para alcana§ar seus resultados, os pesquisadores projetaram duas espanãcies de plantas modelo - uma leguminosa e uma planta de tabaco - para que produzissem os pigmentos betalaa­na altamente visa­veis quando os fungos micorra­zicos arbusculares estivessem presentes em suas raa­zes. Isso envolveu a combinação de regiaµes de controle de dois genes ativados por fungos micorra­zicos com genes que sintetizam pigmentos betalaa­na de cor vermelha.

As plantas foram então cultivadas em uma estrutura transparente para que o sistema radicular fosse visível e as imagens das raa­zes pudessem ser obtidas com um scanner de mesa sem perturbar as plantas.

Usando sua técnica, os pesquisadores puderam selecionar partes pigmentadas de vermelho do sistema radicular para observar o fungo mais de perto conforme ele entrava nas células vegetais individuais e formava elaboradas estruturas semelhantes a a¡rvores - chamadas arbaºsculos - que crescem dentro das raa­zes da planta. Os arbustos retiram nutrientes do solo que, de outra forma, estariam fora do alcance da planta.

Existem outros manãtodos para visualizar esse processo, mas envolvem desenterrar e matar a planta e o uso de produtos químicos ou microscopia cara. Este trabalho torna possí­vel, pela primeira vez, observar a olho nu e com imagens simples como os fungos simbia³ticos comea§am a colonizar raa­zes de plantas vivas e habitam partes do sistema radicular das plantas ao longo do tempo.

"Esta éuma ferramenta nova e empolgante para visualizar este e outros processos importantes da planta. Os pigmentos de beterraba tem uma cor distinta, por isso são muito fa¡ceis de ver. Eles também tem a vantagem de serem pigmentos naturais de plantas, por isso são bem tolerados por plantas ", disse o Dr. Sam Brockington, pesquisador do Departamento de Ciências Vegetais da Universidade de Cambridge e coautor saªnior do artigo.

Os fungos micorrizas estãoatraindo um interesse crescente na agricultura. Esta nova técnica fornece a capacidade de 'rastrear e rastrear' a presença de fungos simbia³ticos em solos de diferentes fontes e locais. Os pesquisadores afirmam que isso permitira¡ a seleção de fungos que colonizam as plantas mais rapidamente e proporcionam os maiores benefa­cios em cenários agra­colas.

Compreender e explorar a dina¢mica da colonização do sistema radicular da planta por fungos tem potencial para aumentar a produção de safras futuras de uma forma ambientalmente sustenta¡vel. Se as plantas puderem absorver mais nutrientes naturalmente, isso reduzira¡ a necessidade de fertilizantes artificiais - economizando dinheiro e reduzindo a poluição da águaassociada.