As culturas agrícolas muitas vezes enfrentam condições ambientais adversas. Em vez de usar energia para o crescimento, fatores como doenças, temperaturas extremas e solos salgados forçam as plantas a usá-la para responder ao estresse resultante. Esse fenômeno é chamado de "o trade-off entre a resposta ao crescimento e ao estresse".
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Nagoya descobriu um caminho até então desconhecido para regular se uma planta usa seus recursos para o crescimento ou para lidar com o estresse. Portal Phys.org. Essa descoberta pode permitir o controle da resposta ao estresse em condições agrícolas, aumentando sua produtividade. Os cientistas publicaram seus resultados na revista Ciência.
A equipe de pesquisa, liderada pelo professor Yoshikatsu Matsubayashi e pelo professor associado Mari Ohnishi, da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Nagoya, no Japão, estudou o papel dos hormônios e seus receptores nas respostas das plantas ao estresse.
Eles se concentraram em três receptores para os quais o hormônio correspondente ainda não havia sido identificado. Usando Arabidopsis thaliana, uma pequena planta com flores, eles descobriram a família PSY que funciona como um hormônio, ligando-se a esses receptores e alterando a resposta ao estresse para o crescimento e vice-versa.
Normalmente, receptores e hormônios funcionam como fechaduras e chaves, com o hormônio (neste caso, o peptídeo PSY) atuando como a chave necessária para iniciar o processo biológico. No entanto, neste estudo, as células vegetais que não produziram PSY tiveram uma resposta ativa ao estresse. Portanto, isso sugere que, em vez de ativar a resposta ao estresse, a presença de uma "chave" PSY na "fechadura" do receptor a mantém desligada.
Para testar a natureza das respostas ao estresse, os pesquisadores cultivaram plantas sob condições extremamente estressantes usando calor, sal e as infectaram com bactérias. Plantas que eram deficientes em receptores PSY ou recebendo constantemente o hormônio PSY não responderam adequadamente ao estresse, resultando em sobrevivência reduzida. Os cientistas concluíram que as plantas estressadas param de produzir PSY, cuja ausência causa respostas ao estresse.
Para explicar esse fenômeno, os pesquisadores propuseram um mecanismo pelo qual as células danificadas reduzem a concentração de hormônios PSY nas camadas celulares adjacentes às áreas danificadas. Essa falta de PSY desencadeia a resposta ao estresse. É importante ressaltar que isso pode explicar por que mesmo plantas danificadas podem enviar mensagens.
Em vez de usar seus recursos limitados para criar um novo sinal, a célula vegetal danificada pode interromper a liberação do hormônio PSY, ativando a resposta ao estresse. Tal mecanismo tornaria possível equilibrar a resistência ao estresse com os custos de energia associados. Como resultado, mesmo sob as condições ambientais mais estressantes, as plantas ainda podem crescer gerenciando seus recursos limitados.
A maioria dos mecanismos encontrados em Arabidopsis também são encontrados em outras plantas. Portanto, esses resultados são aplicáveis a todas as culturas.