As raízes das plantas crescem mais quando o solo não está apenas ligeiramente mais quente, mas também um pouco mais seco. Pesquisadores da Universidade e Pesquisa de Wageningen (WUR) descobriram como esses dois fatores ambientais se reforçam mutuamente, resultando em um crescimento até 30% mais rápido das raízes primárias. Os resultados foram publicados na revista científica Current Biology.

   Em experimentos de crescimento em solo, as raízes da planta modelo Arabidopsis thaliana (agrião-de-thale) foram expostas a uma temperatura de 28 °C em vez dos 20 °C padrão. As plantas também receberam um pouco menos de água, induzindo um leve estresse hídrico. Essa combinação levou a um aumento significativo no comprimento das raízes, demonstrando que a temperatura e a umidade do solo se reforçam mutuamente na promoção do crescimento radicular.

   A termomorfogênese, a resposta do crescimento ao calor, tem sido extensivamente estudada em caules e folhas. No entanto, muito menos se sabia sobre como as raízes das plantas respondem a mudanças na temperatura e na umidade do solo. Este estudo mostra que as raízes usam uma rede de sinalização independente para adaptar ativamente seu crescimento ao ambiente do solo.

FOTO: Elizabeth van Veen

   Raízes mais longas ajudam as plantas a absorver água e nutrientes com mais eficiência, especialmente em condições estressantes, como calor e seca. Ao crescerem mais profundamente no solo, as plantas podem alcançar camadas mais úmidas, aumentando suas chances de sobrevivência quando a camada superior do solo seca.

   Os pesquisadores identificaram três proteínas-chave que regulam esse efeito combinado:

   Essas cinases são essenciais para o crescimento acelerado das raízes sob estresse combinado de calor e seca. Sem elas, o efeito de crescimento adicional não ocorre.

   Essa proteína suprime a resposta de crescimento acelerado das raízes na ausência de estresse hídrico.

   O fator de transcrição HY5 regula quais genes são ativados ou reprimidos nas células ciliadas da raiz (tricoblastos). SnRK2.2/2.3 promovem a estabilidade de HY5, enquanto COP1 a reduz. Quanto mais estável for o HY5, mais forte será a resposta de alongamento da raiz.

   Este estudo revela quais moléculas regulam o crescimento das raízes em condições de calor e seca moderada. Os melhoristas podem usar esse conhecimento para desenvolver variedades de culturas com raízes mais fortes e resilientes. Os agricultores também podem usar esses insights para melhor alinhar seus sistemas de cultivo às mudanças nas condições do solo. De acordo com os pesquisadores, isso pode ajudar a estabilizar a produtividade das culturas e melhorar a eficiência hídrica.

   Leia a publicação científica na Open Biology: