Mecanismo pode proteger tomate contra calor

Cientistas da Universidade Brown identificaram fase crítica no ciclo de crescimento dos tomates em que a planta é mais vulnerável ao calor extremo. A descoberta oferece um caminho promissor para proteger plantações.

O estudo alerta que, para cada aumento de 1 grau Celsius (ºC) na temperatura sazonal, a produtividade de algumas culturas pode cair entre 2,5% e 16%.

Para contornar o longo processo de evolução natural, o pesquisador Sorel V. Yimga Ouonkap e sua equipe concentraram-se em compreender como acelerar a adaptação de variedades de tomate que já demonstram alguma resistência ao calor.

“Estamos tentando entender a termorregulação em nível molecular e celular para identificar onde precisamos atuar nos cultivares comerciais, conservando suas características, exceto pelo aspecto que os torna vulneráveis ao calor extremo”, explicou Ouonkap.

Essa abordagem permite aos cientistas preservar qualidades essenciais de variedades comerciais, como sabor e textura, enquanto melhoram sua resistência ao calor. A ideia é acumular, ao longo do tempo, mecanismos de resistência em plantas que podem prosperar em ambientes de cultivo cada vez mais quentes.

Reprodução e resistência ao calor

A fase de reprodução das plantas foi o foco da pesquisa conduzida pelo professor Mark Johnson, especialista em biologia de plantas na Universidade Brown. Johnson destacou a importância de entender como o calor afeta o crescimento do tubo polínico — fase essencial para a fertilização nas plantas — uma área ainda pouco explorada.

Durante o projeto, Ouonkap estudou variedades de tomate originárias das Filipinas, Rússia e México. A análise focou na fase em que o pólen precisa crescer no interior da flor para garantir a fecundação.

Em parceria com pesquisadores da Universidade do Arizona, a equipe observou que altas temperaturas na fase de crescimento do tubo polínico limitavam significativamente a produção de frutos e sementes em cultivares sensíveis ao calor.

Em contraste, as variedades resistentes, como a Tamaulipas, mostraram uma capacidade aprimorada de crescimento do tubo polínico sob temperaturas elevadas.

Mecanismos moleculares da termotolerância

O estudo revelou mecanismos cruciais para a termotolerância, com destaque para o controle de espécies reativas de oxigênio (ROS) e a síntese e deposição de calose no tubo polínico.

Esses processos são vitais para a resistência à temperatura elevada, especialmente nas variedades que conseguem produzir frutos mesmo sob condições de calor intenso. Com esses insights, os pesquisadores agora têm uma base molecular para desenvolver métodos que permitam o cultivo de tomates em climas extremos.

Mais informações podem ser obtidas em doi.org/10.1016/j.cub.2024.10.025