Proteína sela raízes de plantas e reduz uso de água e fertilizantes

Escrito por Compre Rural Notícias
Descoberta proteína capaz de selar e regular a absorção de nutrientes nas raízes das plantas, tornando-as mais resistentes às mudanças climáticas. Imagem divulgação

Cientistas descobrem proteína capaz de selar e regular a absorção de nutrientes nas raízes das plantas, fazendo com que elas precisem de menos água e fertilizantes para crescer num cenário de aquecimento global.

Com cada vez mais temperaturas recordes sendo alcançadas e chuvas irregulares sendo registradas ao redor do globo, as mudanças climáticas têm se mostrado um grande desafio que a agricultura precisará enfrentar nos próximos anos. Nesse cenário, foi descoberta proteína capaz de selar as raízes das plantas e que pode salvar a agricultura de eventos climáticos extremos. Este é um marco para a agricultura. Pela primeira vez, foi demonstrado que essas proteínas propiciam a vedação adequada das raízes, o que resulta num equilíbrio ideal de nutrientes para a planta.

A temperatura elevada e a falta de água no solo pode, muito em breve, causar o declínio da agricultura nas regiões produtoras mais importantes do globo. Por isso, compreender os mecanismos reguladores das plantas está se tornando uma necessidade urgente. Só desta maneira, poderemos preparar a agricultura para o futuro.

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Felizmente, passos importantes estão sendo dados neste sentido. Uma pesquisa conduzida recentemente pela Universidade de Nottingham descobriu proteínas que podem ser a chave para desenvolver culturas resistentes às mudanças climáticas, capazes de sobreviver com menos água e fertilizantes químicos.

Os investigadores descobriram uma proteína que sela as raízes das plantas para regular a absorção de nutrientes e água do solo. A descoberta pode ajudar a desenvolver culturas resistentes ao clima que requerem menos água e fertilizantes químicos.

Pesquisadores da Universidade de Nottingham identificaram novos componentes da barreira de lignina nas raízes das plantas e a função específica das proteínas dirigentes (DPs), localizadas na endoderme da raiz que controlam a absorção de água e nutrientes. Suas descobertas foram publicadas hoje na Science Direct.

Como as proteínas descobertas conseguem regular e tornar mais eficiente a absorção de nutrientes das plantas?

As raízes das plantas funcionam absorvendo nutrientes minerais e água do solo e também controlando seu equilíbrio adequado na planta. Esse controle é exercido por uma camada especializada de tecido radicular chamada endoderme.

Essas proteínas são capazes de vedar a passagem entre as células da planta, selando as raízes das plantas e tornando a absorção de nutrientes e água do solo muito mais controlada e eficiente.

A endoderme contém uma barreira à movimentação de solutos e água que é feita de lignina, mesmo material presente na madeira. Esta barreira impermeável bloqueia o movimento descontrolado do material para a raiz, formando uma vedação hermética entre as células. 

Essa vedação garante que o único caminho para que os nutrientes e a água sejam absorvidos pelas raízes seja através das células da endoderme. Isto permite o controle celular total sobre o que entra e sai da planta através das raízes.

No entanto, nem sempre a lignina é depositada da maneira correta na endoderme, o que faz com que o ciclo de nutrientes que entram e saem da planta, muitas vezes, não seja otimizado. É aí que a pesquisa entra.

Esta pesquisa identificou novos componentes da maquinaria de deposição de lignina que se concentram na função das proteínas dirigentes (DPs), localizadas na endoderme da raiz. Estas proteínas atuam em coordenação com outros componentes reguladores radiculares descritos para dirigir e organizar a correta deposição de lignina na endoderme, permitindo à planta garantir que recebe o equilíbrio ideal de nutrientes do solo.

Este é um marco para a agricultura. Pela primeira vez, foi demonstrado que essas proteínas propiciam a vedação adequada das raízes, o que resulta num equilíbrio ideal de nutrientes para a planta.

Agora, os pesquisadores poderão, em breve, usar esse conhecimento para projetar plantas capazes de absorver nutrientes de maneira mais controlada – e que, portanto, precisam de menos água e fertilizantes químicos. Uma pequena vitória da agricultura contra as mudanças climáticas.

“Com temperaturas recordes a serem atingidas em algumas partes do mundo este ano e chuvas irregulares, é cada vez mais importante compreender os mecanismos das plantas para que possamos comprová-las no futuro para garantir futuros abastecimentos de alimentos. Esta pesquisa mostra como as raízes das plantas regulam a absorção de água e nutrientes através da deposição de lignina, que é regulada pelos DPs. Sem essas proteínas, a vedação adequada das raízes não é concluída e o equilíbrio de nutrientes da planta fica comprometido. Podemos usar esse conhecimento para projetar plantas que possam crescer com menos água e fertilizantes químicos”, informou o Dr. Gabriel Castrillo, Escola de Biociências.

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