Quando uma planta se encontra em muita sombra, ela redireciona seus recursos para alcana§ar a luz. A produtividade da colheita e o desenvolvimento das raa­zes param a  medida que a planta se concentra em crescer mais alto, lutando para se elevar acima das plantas vizinhas para ter acesso ao sol.

Evitar a sombra éuma estratanãgia de sobrevivaªncia vital para um organismo que depende da fotossa­ntese, mas éum problema para os agricultores, diz o professor assistente do Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), Ullas Pedmale. Limita a densidade na qual os produtores podem plantar suas safras e, portanto, limita a produção.

"Por causa da aglomeração, háuma competição pela luz do sol - então, a opção écrescer mais alto", diz Pedmale. Ele adiciona:

"As plantas estãocolocando toda essa energia para tentar crescer mais alto, mas agora éa  custa dos frutos dos quais dependemos, a biomassa. Então étambém a  custa das raa­zes, para que elas não cresa§am."

Os pesquisadores vão estudando a resposta das plantas a  sombra hádécadas, na esperana§a de encontrar maneiras de ajudar as plantas a florescer em densidades mais altas. A maior parte dessa pesquisa se concentrou emmudanças em caules e folhas, mas a equipe de Pedmale queria saber o que acontece no subsolo quando uma planta éprivada de luz. a‰ um problema urgente porque as plantas sem sistemas de raa­zes fortes são mais vulnera¡veis ​​a secas, inundações e furacaµes - ameaa§as que estãose tornando mais comuns devido a smudanças climáticas.

Usando tomateiros e a planta modelo Arabidopsis, a pesquisadora de pa³s-doutorado Daniele Rosado e outros membros da equipe de Pedmale compararam as raa­zes das mudas cultivadas em plena luz sem sombra com as raa­zes mais curtas e menos desenvolvidas das plantas cultivadas na sombra. Eles descobriram que centenas de genes que as plantas usam para responder ao estresse foram ativados nas plantas cultivadas a  sombra - incluindo dezenas que codificam protea­nas chamadas WRKYs, que regulam a expressão gaªnica .

Para confirmar que eles limitam o crescimento da raiz, a equipe de Pedmale projetou plantas nas quais genes WRKY específicos permaneceram altamente ativos, independentemente das condições. Eles descobriram que as plantas com altos na­veis de certas protea­nas WRKY desenvolviam as mesmas raa­zes atrofiadas vistas em plantas cultivadas a  sombra, mesmo quando fornecidas com bastante luz. Os caules da planta, em contraste, cresceram a uma taxa normal. Além disso, eles descobriram que o horma´nio vegetal etileno (necessa¡rio para o amadurecimento dos frutos) também pode estar envolvido na resposta a  sombra das raa­zes.

Pedmale espera que a revelação do papel dessas protea­nas na prevenção da sombra ajude os pesquisadores a desenvolver melhores plantas de alto rendimento : plantas que podem se desenvolver em condições mais aglomeradas, resistir a condições climáticas extremas e talvez atémesmo reduzir o aquecimento global puxando o dia³xido de carbono do ar para dentro extensos sistemas de raiz .