Mundo

A descoberta de produtos químicos faz com que sementes relutantes germinem
Este trabalho baseia-se na criação pela mesma equipe de um produto químico que imita os efeitos do hormônio ABA, produzido pelas plantas em resposta ao estresse hídrico.
Por Jules Bernstein - 17/09/2021


Imagens infravermelhas mostrando aumento da transpiração (em azul) em plantas de trigo e tomate tratadas com ANT. Crédito: Aditya Vaidya / UCR

Sementes que, de outra forma, permaneceriam adormecidas ganharão vida com a ajuda de um novo produto químico descoberto por uma equipe liderada pela UC Riverside.

As plantas têm a capacidade de perceber a seca. Quando o fazem, emitem um hormônio que os ajuda a reter água . Esse mesmo hormônio, ABA, envia uma mensagem às sementes de que não é um bom momento para germinar, levando a safras menores e menos comida em lugares onde faz calor - uma lista cada vez mais longa como resultado da mudança climática.

"Se você bloquear ABA, você bagunça a via química que as plantas usam para prevenir a germinação das sementes ", disse Aditya Vaidya, cientista do projeto UCR e autora do estudo. "Nosso novo produto químico, Antabactin, faz exatamente isso. Se o aplicarmos, mostramos que sementes dormentes irão brotar."

As demonstrações da eficácia da Antabactina são descritas em um novo artigo publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences.

Este trabalho baseia-se na criação pela mesma equipe de um produto químico que imita os efeitos do hormônio ABA, produzido pelas plantas em resposta ao estresse hídrico. Esse produto químico, Opabactin, retarda o crescimento de uma planta para que ela conserva água e não murcha. Ele age induzindo as plantas a fecharem poros minúsculos em suas folhas e caules, o que evita que a água escape.

Em seguida, a equipe queria encontrar uma molécula que tivesse o efeito contrário, abrindo os poros, estimulando a germinação e aumentando o crescimento da planta. Embora a dormência das sementes tenha sido amplamente eliminada por meio da reprodução, ainda é um problema em algumas culturas, como a alface.

Sean Cutler, professor de biologia celular da UCR e coautor do estudo, disse que acelerar e desacelerar o crescimento das plantas são ferramentas importantes para os agricultores. "Nossa pesquisa é sobre como gerenciar essas duas necessidades", disse ele.

Para encontrar o oposto do Opabactin, Vaidya rapidamente fez 4.000 derivados dele. "Ele encontrou uma agulha no palheiro químico", disse Cutler, "O composto que ele criou bloqueia os receptores para ABA e é excepcionalmente potente."

Em seu artigo, os membros da equipe mostraram que a aplicação de Antabactina em sementes de cevada e tomate acelerou a germinação. É concebível que tanto a Antabactina quanto a Opabactina possam trabalhar juntas para ajudar as safras a florescer em um mundo cada vez mais seco e quente.

Uma vez que a Antabactina ajudou as sementes a germinar em plantas saudáveis, o agricultor pode começar a economizar água no início da estação de cultivo, pulverizando Opabactina. Desta forma, é "armazenada" água suficiente para quando as plantas começam a florir.

"Assim como uma mulher requer níveis mais elevados de nutrição durante a gravidez, as plantas requerem mais água e nutrição quando estão florescendo e prestes a dar frutos", disse Vaidya. "Isso é verdade para a maioria das safras, especialmente para safras economicamente relevantes como milho e trigo."

A equipe de pesquisa continua a investigar variações na dormência das sementes induzida por ABA em uma variedade de outras espécies de plantas. Eles também querem examinar o uso da Antabactina como uma ferramenta química para aumentar o crescimento das plantas em ambientes de estufas onde a água não é limitada.

"Esperamos identificar os principais atores moleculares que governam a dormência das sementes, reduzindo em última análise o impacto da perda de safras devido a plantações infelizmente cronometradas ou má germinação das sementes ", disse Vaidya.

 

.
.

Leia mais a seguir