Investigadores da Universidade de Heidelberg identificaram um novo mecanismo molecular que ajuda as plantas a conservar água em condições de seca e elevada luminosidade. O estudo revela como sinais químicos vindos do solo ativam, nas folhas, a produção da hormona que leva ao fecho dos poros responsáveis pela perda de água.
Um grupo internacional de cientistas, liderado pelo Centro de Estudos de Organismos (COS) da Universidade de Heidelberg, descobriu um mecanismo até agora desconhecido que permite às plantas resistirem melhor à seca. A investigação identificou o papel de um complexo proteico nos cloroplastos — o complexo cisteína sintase — que atua como sensor das condições ambientais e desencadeia a produção da hormona ácido abscísico (ABA), responsável pelo fecho dos estomas, os poros das folhas que controlam a troca de gases e a perda de vapor de água.
Durante períodos de seca e luz intensa, as raízes enviam sinais químicos às folhas, incluindo o péptido CLE25 e o sulfato, que informam a planta sobre o estado de stress hídrico. O estudo mostra que o sulfato é convertido em sulfureto dentro dos cloroplastos, ativando o complexo cisteína sintase, que por sua vez estimula a síntese de cisteína e a produção da hormona ABA. Esta hormona desencadeia o fecho dos estomas, reduzindo a transpiração e ajudando a planta a preservar água.
“Quando o complexo de cisteína sintase é ativado por sinais de stress, promove a biossíntese de ABA nas células oclusivas e assegura o fecho dos poros das folhas. Assim, a planta conserva água”, explicaram o professor Rüdiger Hell e o investigador Markus Wirtz, do grupo de Biologia Molecular de Plantas do COS.
Os investigadores também conseguiram modificar geneticamente a planta modelo Arabidopsis, tornando-a mais resistente à desidratação do solo sem comprometer o crescimento. Este avanço poderá abrir caminho a novas estratégias para aumentar a resiliência das culturas agrícolas face ao aquecimento global e à escassez de água.
O estudo, realizado em colaboração com a Universidade Agrícola de Nanjing, na China, foi financiado pela Fundação Alemã de Investigação e publicado na revista Nature Communications.
Leia o estudo.
O artigo foi publicado originalmente em CiB – Centro de Informação de Biotecnologia.
