Os gra£os de pa³len de milho, arroz e todos os outros cereais, precisam armazenar amido como depa³sito de energia para uso posterior durante a fertilização. Uma equipe de pesquisa, liderada pelo Dr. Ivan Acosta do Max Planck Institute for Plant Breeding Research em Cola´nia, Alemanha, juntamente com colegas do Umea¥ Plant Science Centre, Suanãcia, Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology, Alemanha e Rutgers University, Os EUA agora identificaram o fitohorma´nio auxina como o principal fator para a produção de energia durante a maturação do pa³len na cevada.

O estudo, publicado na Current Biology , mostra uma ligação direta da auxina com a fertilidade do pa³len , apresentando uma importante ferramenta para melhorar o melhoramento de plantas e um grande passo para a agricultura sustenta¡vel.

Depois de um longo dia brincando e correndo ao ar livre, a s vezes nos perguntamos sobre a quantidade de comida que as criana§as podem ingerir. Dependendo das circunsta¢ncias, sua necessidade de energia varia. Essa variação na absorção de energia também ocorre muito cedo no desenvolvimento, quando nossas células precisam crescer e amadurecer, desenvolvendo suas diferentes funções. Embora asmudanças no gerenciamento de energia , reguladas por horma´nios e reguladores específicos, tenham sido estudadas em grande detalhe em células animais , a pesquisa durante o desenvolvimento das plantas estãono ina­cio.

As plantas realizam fotossa­ntese para seu desenvolvimento e crescimento. Durante a fotossa­ntese, o dia³xido de carbono junto com a águae a energia, na forma de luz, são transformados em oxigaªnio, glicose (açúcar) e amido . O amido éarmazenado como um depa³sito de energia para garantir que a planta continue a crescer e se desenvolver quando a energia da luz não estiver dispona­vel.

O armazenamento de amido também énecessa¡rio para o desenvolvimento e crescimento do pa³len de cereais. Sem amido produzido, o pa³len não éfanãrtil e a planta éincapaz de se reproduzir. Mas como e quando o amido realmente se acumula no pa³len ainda não estãoclaro.

Com todos os blocos de construção para a produção de amido provenientes da planta ma£e, a produção de amido continua sendo uma questãode energia como fator limitante. Neste estudo, os pesquisadores identificaram a auxina como o horma´nio essencial para aumentar o fluxo de energia durante a maturação do pa³len de cevada. A auxina énecessa¡ria para aumentar a produção dos genes e vias que geram energia na forma de ATP, trifosfato de adenosina, a unidade molecular de moeda para transações de energia nas células. Assim, a presença de auxina ativa resulta em um fluxo aumentado de vias de produção de energia levando a grandes quantidades de acaºmulo de amido no pa³len.

Notavelmente, usando tecnologias genanãticas moleculares avana§adas, a equipe de cientistas descobriu que o pa³len de cevada écapaz de produzir auxina por si são, independentemente da planta ma£e. Eles identificaram uma enzima especa­fica do pa³len, chamada HvYUCCA4, que éresponsável pela última etapa da sa­ntese de auxina. Os pesquisadores usaram uma planta mutante chamada masculina estanãril genanãtica 38 (msg38), onde HvYUCCA4 não éfuncional, e o pa³len éincapaz de produzir auxina e armazenar amido. Como resultado, o pa³len das plantas msg38 não éfanãrtil. Com a ajuda desse mutante, a equipe obteve mais informações sobre a configuração altamente complexa esensívelao tempo para a fabricação de amido. Para garantir o desenvolvimento bem-sucedido do pa³len, a produção de amido precisa comea§ar em um ponto especa­fico para ser conclua­da antes que o pa³len seja liberado da antera, o órgão que produz e dispersa o pa³len. A auxina éum sinal que coordena o tempo correto desses eventos.

As descobertas enfatizam como uma profunda compreensão biológica das culturas permitira¡ amplas aplicações para o futuro da agricultura. Um passo importante para o controle da fertilidade da cevada e outras culturas e o desenvolvimento de novas linhagens ha­bridas.

“Nossas descobertas tera£o um forte impacto tanto na pesquisa fundamental de plantas quanto no melhoramento de cereais aplicado”, diz Acosta. " O pa³len de cevada seráum a³timo sistema modelo para estudar a sa­ntese e sinalização de auxina sem os efeitos pleiotra³picos comumente associados a  deficiência de auxina em outras plantas. A função muito especa­fica de HvYUC4 no desenvolvimento do pa³len de cevada sugere imediatamente a inibição química desta enzima em particular como um manãtodo para controlar a fertilidade masculina em culturas de cereais; tal estratanãgia permitiria a produção de sementes ha­bridas em larga escala entre vários pares de pais, o sonho de um criador que permanece não realizado."