Raízes evitam áreas de podridão por gradientes de pH

Raízes de plantas detectam gradientes locais de pH ao redor de matéria vegetal em decomposição e desviam seu crescimento para evitar zonas com microrganismos potencialmente nocivos. O mecanismo recebeu o nome de saprotropismo e amplia o conjunto de tropismos usados pelas plantas para orientar o crescimento no solo (DOI 10.1126/science.adw6568).

Estudo identificou a resposta em Arabidopsis thaliana e em culturas como canola, tomate e trigo. As raízes evitaram tecidos vegetais em decomposição, como maçã, folhas e serragem. A mesma reação não ocorreu diante de matéria animal em decomposição, como carne de frango.

Os pesquisadores mostraram que o contato direto com tecido vegetal em decomposição inibiu o crescimento radicular e ativou vias de defesa ligadas à imunidade e a patógenos. Em ensaios com raízes próximas, mas sem contato com a fonte de decomposição, ocorreu curvatura consistente para longe da zona de apodrecimento.

Metabólitos ácidos

A decomposição mediada por fungos liberou metabólitos ácidos, incluindo ácidos orgânicos e fenólicos. Esses compostos difundiram-se no solo e formaram gradientes ácidos estáveis. As raízes usaram esse padrão de acidez como sinal direcional antes do contato físico.

Células epidérmicas da raiz perceberam o microambiente ácido por meio do módulo peptídeo-receptor RGF-RGFR. Esse sensor converteu a assimetria de pH em distribuição assimétrica do ácido abscísico, conhecido como ABA. A assimetria hormonal reorganizou microtúbulos e alterou a expansão celular, o que levou à curvatura da raiz para longe da decomposição.

O sinal ácido perdeu força quando o material vegetal quase completou a decomposição. Nesse momento, as raízes deixaram de desviar.

Segundo os pesquisadores, a descoberta pode orientar estudos sobre manejo de resíduos culturais, doenças radiculares e resiliência de cultivos. A incorporação excessiva de resíduos não decompostos pode formar zonas de decomposição grandes demais para a navegação radicular e aumentar a exposição a microrganismos nocivos.