Plantas podem crescer em condições de clima mais quente

Um grande o foi dado na corrida para garantir alta produção agrícola apesar dos impedimentos pelo processo de aquecimento global pelos cientistas do Instituto Salk de Estudos Biológicos, da Califórnia. Eles descobriram o que faz com que as plantas se alonguem e até dobrem para garantir o o à luz solar.

Os movimentos da planta em função do sol são conhecidos há séculos, mas ninguém sabia como funcionavam. Os cientistas do Salk descobriram que dois fatores vegetais -- a proteína PIF7 e o hormônio do crescimento auxina -- são os gatilhos que aceleram o crescimento quando as plantas são sombreadas (em estufa, por exemplo) e expostas a altas temperaturas ao mesmo tempo.

As descobertas ajudarão os cientistas a prever como as plantas responderão às mudanças climáticas e aumentarão a produtividade das culturas apesar do aumento da temperatura global, prejudicial ao rendimento.

"Agora cultivamos plantas em certas densidades, mas nossas descobertas indicam que precisaremos reduzi-las para otimizar o crescimento na medida em que o clima mudar", diz a principal autora, Joanne Chory, diretora do Laboratório de Biologia Molecular e Celular do Salk. "Entender a base molecular de como as plantas respondem à luz e à temperatura nos permitirá ajustar a densidade da cultura de uma maneira específica, que leve aos melhores rendimentos", explica.

Na fase de brotação as mudas alongam rapidamente suas hastes para romper o solo de cobertura para capturar a luz solar. Após a exposição à luz, normalmente o caule reduz o crescimento. Mas ele pode se alongar de novo se a planta estiver competindo pela luz solar com outras circundantes, ou em resposta às temperaturas quentes (para aumentar a distância entre o solo quente e as folhas da planta).

Embora as duas condições -- sombra de estufa e temperaturas quentes -- induzam o crescimento da haste, elas também reduzem o rendimento. Neste estudo os cientistas compararam plantas que crescem em sombra de estufa e temperaturas quentes ao mesmo tempo - uma condição que imita alta densidade de culturas e mudanças climáticas. Usaram a planta modelo Arabidopsis thaliana, o tomate e um parente próximo do tabaco, porque estavam interessados em saber se todas as três espécies seriam afetadas da mesma forma nessas condições ambientais.

Em todas as três espécies a equipe descobriu que as plantas cresceram muito quando ao mesmo tempo tentavam fugir da sombra criada pelas plantas vizinhas e sendo expostas a temperaturas mais quentes.

Em um plano molecular, descobriram que o fator de transcrição PIF7 -- uma proteína que ajuda a ligar genes ativos e inativos -- era o eixo dominante impulsionando o crescimento mais rápido. Também viram que o hormônio do crescimento auxin aumentou quando as culturas detectaram plantas vizinhas, o que promoveu o crescimento em resposta a simultâneas temperaturas mais quentes. O caminho sinérgico do PIF7-auxin permitiu que as plantas respondessem aos seus ambientes e se adaptassem para buscar as melhores condições de crescimento.

Outro fator de transcrição relacionado, PIF4, também estimulou o alongamento da haste durante temperaturas quentes, mas quando a sombra e o calor foram combinados, não desempenhou mais um papel importante. "Ficamos surpresos ao descobrir que o PIF4 não teve destaque porque estudos anteriores mostraram a importância desse fator em situações relacionadas", diz o primeiro autor Yogev Burko, pesquisador do Salk e professor em Israel.

"O fato de o PIF7 ser a forma motriz dominante por trás desse crescimento da planta foi uma grande surpresa. Com esse novo conhecimento, esperamos ajustar essa resposta de crescimento em diferentes plantas para ajudá-las a se adaptar às mudanças climáticas", específica.

Os pesquisadores acreditam que há outro componente ainda a ser descoberto, que está aumentando o efeito do PIF7 e da auxina. E esperam explorar este fator desconhecido em estudos futuros. "As temperaturas globais estão aumentando e por isso precisamos de culturas alimentares que possam prosperar nessas novas condições, diz Chory. Identificamos fatores-chave que regulam o crescimento das plantas durante as temperaturas quentes, o que nos ajudará a desenvolver culturas de melhor desempenho para alimentar as gerações futuras", disse.

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