Plantas podem crescer em condições de clima mais quente

Um grande passo foi dado na corrida para garantir alta produção agrícola apesar dos impedimentos pelo processo de aquecimento global pelos cientistas do Instituto Salk de Estudos Biológicos, da Califórnia. Eles descobriram o que faz com que as plantas se alonguem e até dobrem para garantir o acesso à luz solar.

Os movimentos da planta em função do sol são conhecidos há séculos, mas ninguém sabia como funcionavam. Os cientistas do Salk descobriram que dois fatores vegetais -- a proteína PIF7 e o hormônio do crescimento auxina -- são os gatilhos que aceleram o crescimento quando as plantas são sombreadas (em estufa, por exemplo) e expostas a altas temperaturas ao mesmo tempo.

As descobertas ajudarão os cientistas a prever como as plantas responderão às mudanças climáticas e aumentarão a produtividade das culturas apesar do aumento da temperatura global, prejudicial ao rendimento.

"Agora cultivamos plantas em certas densidades, mas nossas descobertas indicam que precisaremos reduzi-las para otimizar o crescimento na medida em que o clima mudar", diz a principal autora, Joanne Chory, diretora do Laboratório de Biologia Molecular e Celular do Salk. "Entender a base molecular de como as plantas respondem à luz e à temperatura nos permitirá ajustar a densidade da cultura de uma maneira específica, que leve aos melhores rendimentos", explica.

Na fase de brotação as mudas alongam rapidamente suas hastes para romper o solo de cobertura para capturar a luz solar. Após a exposição à luz, normalmente o caule reduz o crescimento. Mas ele pode se alongar de novo se a planta estiver competindo pela luz solar com outras circundantes, ou em resposta às temperaturas quentes (para aumentar a distância entre o solo quente e as folhas da planta).

Embora as duas condições -- sombra de estufa e temperaturas quentes -- induzam o crescimento da haste, elas também reduzem o rendimento. Neste estudo os cientistas compararam plantas que crescem em sombra de estufa e temperaturas quentes ao mesmo tempo - uma condição que imita alta densidade de culturas e mudanças climáticas. Usaram a planta modelo Arabidopsis thaliana, o tomate e um parente próximo do tabaco, porque estavam interessados em saber se todas as três espécies seriam afetadas da mesma forma nessas condições ambientais.

Em todas as três espécies a equipe descobriu que as plantas cresceram muito quando ao mesmo tempo tentavam fugir da sombra criada pelas plantas vizinhas e sendo expostas a temperaturas mais quentes.

Em um plano molecular, descobriram que o fator de transcrição PIF7 -- uma proteína que ajuda a ligar genes ativos e inativos -- era o eixo dominante impulsionando o crescimento mais rápido. Também viram que o hormônio do crescimento auxin aumentou quando as culturas detectaram plantas vizinhas, o que promoveu o crescimento em resposta a simultâneas temperaturas mais quentes. O caminho sinérgico do PIF7-auxin permitiu que as plantas respondessem aos seus ambientes e se adaptassem para buscar as melhores condições de crescimento.

Outro fator de transcrição relacionado, PIF4, também estimulou o alongamento da haste durante temperaturas quentes, mas quando a sombra e o calor foram combinados, não desempenhou mais um papel importante. "Ficamos surpresos ao descobrir que o PIF4 não teve destaque porque estudos anteriores mostraram a importância desse fator em situações relacionadas", diz o primeiro autor Yogev Burko, pesquisador do Salk e professor em Israel.

"O fato de o PIF7 ser a forma motriz dominante por trás desse crescimento da planta foi uma grande surpresa. Com esse novo conhecimento, esperamos ajustar essa resposta de crescimento em diferentes plantas para ajudá-las a se adaptar às mudanças climáticas", específica.

Os pesquisadores acreditam que há outro componente ainda a ser descoberto, que está aumentando o efeito do PIF7 e da auxina. E esperam explorar este fator desconhecido em estudos futuros. "As temperaturas globais estão aumentando e por isso precisamos de culturas alimentares que possam prosperar nessas novas condições, diz Chory. Identificamos fatores-chave que regulam o crescimento das plantas durante as temperaturas quentes, o que nos ajudará a desenvolver culturas de melhor desempenho para alimentar as gerações futuras", disse.

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