Estudo revela impacto da comunicação raiz-raiz em plantas da família Solanaceae

Pesquisadores analisaram como a comunicação entre raízes afeta aspectos fisiológicos e metabólicos em plantas da família Solanaceae. O estudo incluiu tomate cereja (C), tomate de campo (F) e pimentão (B). Foram examinados três graus de parentesco: alto (H-DOR; CC, FF e BB), médio (M-DOR; CF) e baixo (L-DOR; CB e FB). Plantas foram cultivadas em pares semelhantes ou diferentes usando um sistema de crescimento de raízes não destrutivo, chamado rizoslides. A pesquisa revelou que o crescimento das raízes e a respiração aumentam à medida que o grau de parentesco diminui, sendo maior em pares de plantas com baixo grau de parentesco (L-DOR). Além disso, os exsudatos das raízes dessas plantas apresentaram níveis mais baixos de carbono orgânico total e proteína.

Assim, plantas com diferentes graus de parentesco apresentaram diferentes padrões de comunicação entre as raízes. A respiração das raízes aumentou 63%, 110% e 88% para C, F e B quando cultivadas com B, B e F, respectivamente. Por outro lado, os exsudatos das raízes de plantas L-DOR tinham níveis significativamente mais baixos de carbono orgânico total e proteína do que as plantas H-DOR. Isso indica diferentes formas de comunicação raiz-raiz entre indivíduos com diferentes graus de parentesco.

A pesquisa também revelou que a respiração das raízes, o crescimento, o comprimento e a densidade específica das raízes aumentam com a diminuição do grau de parentesco entre os indivíduos. No entanto, os teores de carbono orgânico total e proteína total nos exsudatos das raízes diminuem com a diminuição do grau de parentesco. Isso sugere que os sinais de comunicação mudam conforme o grau de parentesco entre as plantas. O carbono e a proteína parecem ser incorporados em novas raízes finas, em vez de serem liberados pelo sistema radicular, como ocorre com indivíduos estreitamente relacionados.

Os resultados do estudo indicam que a comunicação raiz-raiz pode ter implicações ecológicas e agronômicas importantes. A capacidade de reconhecimento de identidade de vizinhos no nível das raízes envolve múltiplas funções biológicas. Mudanças nos padrões de alocação de carbono entre partes aéreas, raízes e exsudatos podem impactar significativamente a compreensão dos custos e benefícios potenciais do reconhecimento de identidade em plantas.

Os resultados também destacam a importância de metodologias não destrutivas e de alto rendimento para a análise do crescimento e arquitetura das raízes. O sistema de rizoslides oferece uma solução para esse cenário. Os rizoslides são um sistema de crescimento baseado em papel para análise não destrutiva e de alto rendimento do crescimento e arquitetura das raízes, utilizando análise de imagem.

Artigo sobre o estudo pode ser lido em doi.org/10.1016/j.plantsci.2024.112203