Manipular tamanho dos cloroplastos não aumenta a eficiência fotossintética

Em estudo recentemente publicado na revista científica New Phytologist, pesquisadores do projeto "entendendo o aumento da eficiência fotossintética" (RIPE - Realizing Increased Photosynthetic Efficiency) questionaram a eficácia da manipulação do tamanho dos cloroplastos -- as organelas responsáveis pela fotossíntese nas células das plantas -- como uma estratégia para aumentar a eficiência fotossintética das culturas.

A equipe de pesquisa, liderada pela professora Katarzyna Glowacka, da Universidade de Nebraska-Lincoln, descobriu que as mudanças no tamanho do cloroplasto tiveram efeitos relativamente pequenos na fotossíntese.

"O tamanho do cloroplasto afeta a eficiência fotossintética de várias maneiras", disse Glowacka. "No entanto, nossos resultados sugerem é improvável que a manipulação do tamanho do cloroplasto seja uma estratégia lucrativa para melhorar a eficiência fotossintética."

Os cloroplastos são vitais para a vida das plantas, pois é onde a energia luminosa é absorvida pela clorofila e usada para transformar dióxido de carbono em carboidratos, alimentando os constituintes orgânicos da planta. A equipe de Glowacka explorou se a alteração do tamanho do cloroplasto poderia ser uma abordagem viável para melhorar o desempenho fotossintético, utilizando uma variedade de técnicas, desde microscopia confocal até testes de campo.

Stephen Long, diretor do projeto RIPE e titular da cadeira universitária Ikenberry de ciências de culturas e biologia de plantas no Instituto Carl R. Woese de Biologia Genômica de Illinois, comentou: "Há muitas razões pelas quais o tamanho dos cloroplastos pode afetar a eficiência fotossintética. No entanto, nossos experimentos mostraram que a manipulação do tamanho do cloroplasto parece não melhorar a produtividade em condições de campo."

Os resultados deste podem direcionar futuras pesquisas no campo da eficiência fotossintética. Glowacka, que também é ex-pesquisadora de pós-doutorado no laboratório de Long, concluiu: "Essa pesquisa nos permite reduzir as muitas possibilidades e concentrar esforços onde terá o maior impacto."

O resumo do artigo, em tradução livre para o português, é o seguinte:

"A melhoria da eficiência fotossintética tem surgido recentemente como uma maneira promissora de aumentar a produção agrícola de forma sustentável. Embora o tamanho do cloroplasto possa afetar a eficiência fotossintética de várias maneiras, nosso objetivo foi explorar se a manipulação do tamanho do cloroplasto pode ser uma abordagem viável para melhorar o desempenho fotossintético.

Várias linhagens de tabaco (Nicotiana tabacum) com tamanhos contrastantes de cloroplasto foram geradas através da manipulação de genes de divisão de cloroplastos para avaliar o desempenho fotossintético sob luz constante e oscilante. Uma seleção de linhagens foi incluída em um ensaio de campo para explorar a produtividade.

As linhagens com cloroplastos aumentados apresentaram desempenho inferior na maioria das características medidas. Linhagens com cloroplastos menores e mais numerosos mostraram uma eficiência semelhante à do tabaco do tipo selvagem (WT). O tamanho do cloroplasto afetou apenas fracamente a absorção de luz e os perfis de luz dentro da folha. Aumentar o tamanho do cloroplasto diminuiu a condutância do mesofilo (gm), mas diminuir o tamanho do cloroplasto não aumentou o gm. Aumentar o tamanho do cloroplasto reduziu os movimentos do cloroplasto e aumentou o apagamento não-fotoquímico. O cloroplasto menor que o WT mostrou ser não melhor que o WT em termos de eficiência fotossintética e produtividade em condições de campo.

Os resultados indicam que as manipulações do tamanho do cloroplasto provavelmente não levarão a uma maior eficiência fotossintética ou crescimento."