MADRID 11 abr. (EUROPA PRESS) -
Um grupo de pesquisa liderado pela Universidade de Nagoya, no Japão, descobriu um novo tecido vegetal essencial para a formação de sementes.
Essa descoberta representa o primeiro novo tecido vegetal descoberto em 160 anos. Suas descobertas abrem um novo campo de pesquisa e já demonstraram aplicações práticas, pois a equipe aumentou o rendimento de culturas importantes, como o arroz. A revista Current Biology publicou o estudo.
Desde 2005, os cientistas sabem que a fertilização é necessária para que o corpo da semente, conhecido como hipocótilo, receba nutrientes das partes "mãe" da planta. Entender como as plantas detectam uma fertilização bem-sucedida é importante para maximizar a produção de espécies de culturas durante o cultivo.
O grupo de pesquisa liderado por Ryushiro Kasahara e Michitaka Nodaguchi descobriu o novo tecido por acaso. Kasahara estava colorindo sementes para rastrear a deposição de calose, uma substância cerosa comumente estudada por sua associação com a fertilização, para verificar as descobertas de um estudo anterior.
Ao examinar as áreas manchadas, Kasahara notou algo inesperado. "As plantas são fertilizadas pela inserção de um tubo polínico e, portanto, a maioria dos cientistas está interessada apenas no local onde isso ocorre. No entanto, também encontramos sinais no lado oposto", disse ele. "Ninguém estava olhando para onde eu estava olhando. Lembro-me de minha surpresa, especialmente quando percebemos que esse sinal era particularmente forte quando a fertilização falhava."
ESTRUTURA EM FORMA DE COELHO
Análises posteriores revelaram uma estrutura distinta de tecido em forma de coelho que funciona como uma porta de entrada. Essa estrutura, denominada "Kasahara Gate" em homenagem ao seu descobridor, representa o primeiro novo tecido vegetal identificado desde meados do século XIX.
O sinal que Kasahara observou foi devido à deposição de calose, que bloqueia o fluxo de nutrientes e hormônios para as sementes não fertilizadas. O fechamento dos portões fez com que as sementes perdessem os nutrientes e morressem. Os pesquisadores chamaram isso de "estado fechado". Por outro lado, quando ocorre a fertilização, o hipocótilo percebe esse sucesso e dissolve a calose, permitindo que os nutrientes fluam para a semente e cresçam. Os pesquisadores chamaram isso de "estado aberto".
"Ao comparar o fluxo de nutrientes entre embriões fertilizados com sucesso e embriões malsucedidos, observou-se que o influxo de nutrientes só foi observado nos embriões bem-sucedidos, enquanto foi completamente bloqueado nos malsucedidos", explicou Kasahara. "Isso limita a quantidade de recursos desperdiçados em sementes inviáveis.
A capacidade da porta de entrada de alternar entre os estados aberto e fechado sugeriu uma regulação genética. Os pesquisadores examinaram hipocótilos de plantas fertilizadas para identificar possíveis controles genéticos.
Eles identificaram um gene chamado AtBG_ppap, regulado positivamente exclusivamente em hipocótilos fertilizados, e identificaram sua função na dissolução da calose. Ao modificar os hipocótilos para superexpressar o AtBG_ppap, a porta de entrada permaneceu permanentemente aberta, o que aumentou a absorção de nutrientes.
"Isso nos levou a perceber que manter a porta de entrada permanentemente aberta poderia aumentar o tamanho da semente", disse Kasahara. Quando testamos essa teoria com sementes de arroz, conseguimos obter sementes 9% maiores. Com sementes de outras espécies, obtivemos aumentos de até 16,5%.
Suas descobertas representam um avanço significativo no aprimoramento de sementes no melhoramento de plantas. A manutenção de um estado permanentemente aberto poderia aumentar substancialmente a produção de culturas importantes.
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