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Como as plantas fazem raa­zes aanãreas
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.
Por Universidade Hebraica de Jerusalém - 04/03/2022


arvore 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 tempo”, 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¡."

 

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