As raazes são normalmente associadas a coisas que vivem no subsolo, no aºmido e no escuro. Pense em nabos, rabanetes e inhame. No entanto, muitas plantas fazem suas raazes acima do solo.
arvore de ficus. Crédito: Universidade Hebraica
a€s vezes, para ver as raazes, épreciso olhar para cima.
As raazes são normalmente associadas a coisas que vivem no subsolo, no aºmido e no escuro. Pense em nabos, rabanetes e inhame. No entanto, muitas plantas fazem suas raazes acima do solo. A hera usa suas raazes para subir em prédios e a poderosa figueira as usa para sustentar seus grandes galhos. O que faz as plantas criarem raazes no "lugar errado", por assim dizer? Isso seria como nós, humanos, brotando pernas de nossos ombros.
Em um estudo publicado esta semana na revista Science , o professor Idan Efroni da Universidade Hebraica de Jerusalém (HU) e sua equipe descobriram o mecanismo oculto que permite que as raazes aanãreas acontea§am. Ao decompor o caule em células individuais , a equipe identificou as células extremamente raras que, quando as condições estãomaduras, fazem com que as raazes cresa§am no ar.
“Superficialmente, elas se parecem com outras células vegetais e épor isso que elas escaparam da detecção por tanto tempoâ€, explicou Efroni. "Usamos novas técnicas para rastrear de perto milhares de células, uma a uma. Sabaamos que, encontrando as células que podem criar raazes, seraamos capazes de procurar o 'interruptor' que as liga."
As plantas fazem raazes a partir de pequenos órgãos chamados meristemas. Ao examinar de perto essas células únicas , a Dra. Naama Gil-Yarom, pesquisadora associada do laboratório do HU, conseguiu captura¡-las no ato de fazer um meristema e identificar os genes que estãoativos no ponto de transição. Um gene em particular se destacou, e quando o HU Ph.D. O estudante Moutasem Omary usou o CRISPR para deletar esse gene, as plantas perderam a capacidade de fazer raazes aanãreas.
Quando Efroni e sua equipe estudaram o genoma, tiveram uma surpresa. Bem ao lado do gene que controlava a produção de raazes aanãreas havia um gene muito semelhante. "Reconhecemos imediatamente de estudos anteriores como o gene que controla a formação de raazes subterra¢neas", compartilhou Efroni, "Lembro-me de pensar que acabamos de encontrar o hub central que controla a formação de raazes". De fato, quando os pesquisadores desativaram todos esses genes, as plantas não conseguiram criar raazes.
Ao rastrear a evolução desses genes, a equipe descobriu que muitas das principais culturas, como batata-doce , feija£o, tomate, arroz, milho e trigo, compartilham esse sistema duplo de controle de raazes. para a planta", explicou Efroni. "No caso de as raazes subterra¢neas serem inundadas ou danificadas, a planta pode desenvolver raazes aanãreas e sobreviver ao ataque", acrescentou. As plantas desenvolveram essa habilidade desde o inicio e nunca esqueceram como fazaª-lo.
No entanto, o que éútil na natureza pode, na verdade, ser uma desvantagem na agricultura. Muitas plantas são enxertadas, o que significa que elas tem o sistema radicular de uma planta e o sistema acima do solo de outra. Isso permite que os agricultores cultivem plantas resistentes a doenças do solo. No entanto, se a parte superior do enxerto crescer uma raiz aanãrea, ela contornara¡ a resistência do solo e tornara¡ inútil todo o esfora§o de enxertia. No entanto, graças a descoberta de Efroni e sua equipe, sabemos quais genes visar e podemos criar plantas sem raazes aanãreas, tornando a prática de enxertia muito mais eficaz.
Olhando para o futuro, o grupo planeja modificar o ca³digo de DNA no cluster de controle de raiz para criar sistemas de raiz personalizados acima e abaixo do solo. Como Efroni concluiu, "aqui em Israel, para aproveitar ao ma¡ximo a terra que temos, precisamos otimizar a maneira como nossas plantações de alimentos crescem e utilizam os recursos. Fazer isso éuma tarefa difacil e complexa, mas, passo a passo, , estamos chegando la¡."