Investigadores identificaram um mecanismo que permite ao arroz acumular compostos de defesa naturais, aumentando a sua capacidade para combater a queima bacteriana, uma das doenças mais prejudiciais para esta cultura.
✍️ Carla Amaro / CiB
Uma equipa de investigadores da Universidade Agrícola de Huazhong, na China, utilizou a tecnologia de edição genética CRISPR-Cas9 para descobrir um mecanismo que reforça a resistência do arroz à queima bacteriana, uma doença que pode causar perdas significativas na produção desta cultura em todo o mundo.
O estudo, publicado na revista científica Molecular Plant Pathology, revela como as plantas de arroz regulam um dos seus principais mecanismos de defesa contra agentes patogénicos.
Quando uma planta é atacada por uma bactéria ou sujeita a outras situações de stress, ativa um conjunto de sinais internos que desencadeiam respostas de defesa. Entre essas respostas está a produção de peróxido de hidrogénio (água oxigenada), uma molécula que, em concentrações elevadas, é tóxica para muitos microrganismos invasores.
Até agora, não era claro de que forma o arroz controlava o equilíbrio desta molécula durante uma infeção bacteriana. Recorrendo à edição genética CRISPR-Cas9, os investigadores conseguiram identificar um mecanismo-chave deste processo.
A equipa verificou que uma proteína de sinalização, denominada OsMAPK6, funciona como um “interruptor” molecular. Quando ativada, modifica e desativa uma enzima chamada OsCATA, responsável por eliminar o excesso de peróxido de hidrogénio. Ao bloquear temporariamente esta enzima, a planta deixa de remover tão rapidamente esta molécula, permitindo que se acumule em níveis suficientemente elevados para eliminar as bactérias invasoras.
Segundo os investigadores, este mecanismo fortalece as defesas naturais do arroz sem recorrer a pesticidas, abrindo novas perspetivas para o desenvolvimento de variedades mais resistentes às doenças através das Novas Técnicas Genómicas, como a edição genética.
A queima bacteriana é uma das doenças mais graves do arroz a nível mundial, podendo comprometer significativamente a produtividade das culturas. A compreensão dos mecanismos naturais de resistência poderá contribuir para o desenvolvimento de plantas mais resilientes e para uma agricultura mais sustentável.
Estudo disponível em Molecular Plant Pathology.
O artigo foi publicado originalmente em CiB – Centro de Informação de Biotecnologia.
