Se um incêndio florestal destruir plantas maiores, as sementes dos chamados seguidores de fogo vêem a sua hipótese: estas têm uma proteína receptora que pode “cheirar” certas moléculas geradas no fumo de material vegetal queimado, os chamados karrikins. A proteína receptora chamada KAI2 desencadeia uma cascata de sinal que faz germinar as sementes.
Uma equipa de investigadores liderada por Caroline Gutjahr, professora de genética vegetal na Escola TUM de Ciências da Vida Weihenstephan, descobriu agora que também desempenha um papel importante na regulação do crescimento das raízes.
Os pêlos das raízes aumentam a área de superfície das raízes
Para alcançar uma grande área de superfície através da qual a água e os nutrientes podem ser absorvidos, as raízes das plantas crescem pêlos finos das raízes. José Antonio Villaécija-Aguilar, estudante de doutoramento na equipa da Caroline Gutjahr, fez agora a descoberta de que o KAI2 é necessário tanto para o crescimento deste pêlo radicular como para o crescimento descendente das raízes.
“É provável que isto não se aplique apenas ao xaxim (Arabidopsis), que pode ser encontrado em quase todo o mundo e é usado por nós como planta modelo”, diz Caroline Gutjahr, “mas possivelmente também para muitas outras plantas, por exemplo, culturas de cereais”
Moléculas de fumo provocam o crescimento dos pêlos radiculares
Para verificar a sua hipótese, a equipa de investigadores expôs jovens plantas de arabidopsis às moléculas de karrikin à medida que estas ocorrem no fumo. Isto de facto aumentou significativamente o crescimento dos pêlos radiculares.
“Os nossos resultados também são interessantes à luz da evolução”, diz Caroline Gutjahr. “É provável que KAI2 tenha sido inicialmente responsável pelo controlo de certos processos de desenvolvimento em todas as plantas, tais como, por exemplo, o desenvolvimento de pêlos radiculares e estruturas semelhantes, em reacção a uma hormona vegetal até agora desconhecida. No decurso da evolução das sementes activadas pelo fogo, KAI2 presumivelmente desenvolveu a característica adicional de detecção de fumo”
Uso no cultivo de plantas
Os resultados não só promovem uma compreensão mais profunda de como as plantas funcionam, mas também podem ser importantes para uma futura agricultura sustentável.
“Com esta nova e melhor compreensão, cujos mecanismos moleculares desempenham um papel no desenvolvimento das raízes e pêlos radiculares, podemos criar plantas mais capazes de absorver melhor os nutrientes e a água do solo”, diz Caroline Gutjahr. “Isto pode, por exemplo, ajudar as culturas a resistir a longos períodos de seca, que podem ocorrer com maior frequência no futuro”