Plantas priorizam defesa após o retorno da água

Pesquisadores do Instituto Salk, nos Estados Unidos, revelaram que plantas expostas à seca não retomam o crescimento imediatamente após a reidratação. Em vez disso, ativam um robusto sistema imunológico em suas folhas, mecanismo batizado de Imunidade Induzida pela Recuperação da Seca (Drought Recovery-Induced Immunity – DRII). O processo foi detectado 15 minutos após a reidratação da planta-modelo Arabidopsis thaliana. Também ocorreu em tomates silvestres e domesticados.

O estudo utilizou tecnologias avançadas de transcriptômica espacial e de célula única para observar, com alta resolução, as mudanças na expressão gênica ao longo dos primeiros 260 minutos após o retorno da água.

Risco na reidratação

Durante a seca, as plantas fecham seus estômatos para evitar perda de água, o que reduz a troca gasosa e interrompe o crescimento. Quando a água volta, os estômatos se abrem rapidamente, expondo o interior das folhas a patógenos.

Segundo os pesquisadores, essa reabertura cria uma janela crítica de vulnerabilidade. Nesse momento, em vez de priorizar o crescimento, a planta aciona um conjunto de genes ligados à defesa contra microrganismos.

A descoberta contraria a expectativa de que a planta retome o crescimento assim que volta a receber água. “A recuperação é um período geneticamente ativo, com reprogramação coordenada de células que se preparam para enfrentar ameaças biológicas”, afirmou o geneticista Joseph Ecker, autor sênior do estudo.

Genes ativados em minutos

As análises mostraram que milhares de genes são ativados durante a fase inicial da recuperação. A maior parte desses genes não responde diretamente à seca, mas à reidratação. Em apenas 15 minutos após a reidratação, genes associados à imunidade já estavam expressos em várias camadas da folha.

A resposta imune identificada foi confirmada por testes com patógenos. As plantas que passaram pela recuperação após seca moderada resistiram melhor à infecção por bactérias, como Pseudomonas syringae e Xanthomonas perforans, em comparação com plantas que não passaram por estresse hídrico.

Uma nova perspectiva

Embora os efeitos da seca sobre o crescimento das plantas sejam amplamente estudados, os mecanismos de recuperação ainda são pouco compreendidos. O grupo de pesquisa buscou justamente investigar essa lacuna.

Os cientistas usaram sequenciamento de RNA de núcleo único e técnicas de mapeamento espacial por fluorescência para identificar assinaturas celulares únicas da recuperação em diferentes tipos de células da folha.

As análises revelaram um estado celular específico da recuperação, presente em células epidérmicas, do mesofilo, elementos do floema e hidatódios. Esse estado se caracteriza por genes de defesa, modificação da parede celular e processos de desintoxicação.

Resposta em espécies agrícolas

O mesmo padrão de ativação imunológica foi identificado em tomates do tipo Solanum pennellii (silvestre) e Solanum lycopersicum (cultivado). Em ambos os casos, a reidratação após seca moderada aumentou a resistência das folhas a patógenos. Isso sugere que o DRII é um mecanismo evolutivamente conservado, com potencial para ser explorado em outras culturas agrícolas.

O experimento também demonstrou que essa resposta imune ocorre mesmo em ambiente estéril, sem a presença de microrganismos, o que indica que se trata de uma defesa preventiva desencadeada pelo estresse hídrico e não por infecção ativa.

Implicações para a agricultura

A ativação de mecanismos imunológicos durante a recuperação pode ter valor estratégico para o desenvolvimento de cultivares mais resistentes.

Diferentemente das abordagens que buscam aumentar a tolerância direta à seca — muitas vezes com custo em produtividade —, a manipulação genética do período de recuperação pode reforçar a resiliência sem penalizar o crescimento em condições normais.

Outro achado relevante é que a resposta imunológica ocorre de forma independente do ácido abscísico (ABA), hormônio tradicionalmente associado à tolerância a estresses abióticos. Isso abre caminhos para novas rotas de modulação genética.

Para os pesquisadores, a fase pós-reaquecimento representa uma “janela genética” crítica. O rápido acionamento de genes de defesa indica que a planta não apenas sobrevive à seca, mas antecipa e se prepara para desafios futuros. O estudo mostra que a recuperação da seca não é um retorno passivo à normalidade, mas uma reprogramação ativa do sistema vegetal.

Outras informações em doi.org/10.1038/s41467-025-63467-2