Pesquisadores do Instituto IPK Leibniz, na Alemanha, descobriram uma maneira de estimular o crescimento das raízes das plantas e reduzir o uso de fertilizantes. Assim, no futuro, a produção agrícola poderá ser feita com cada vez menos nitrogênio, um dos principais nutrientes das plantas, com os mesmos níveis de rendimento.

A pesquisa investigou o processo regulatório dos hormônios das plantas, que regulam o crescimento lateral das raízes. Eles descobriram que brassinosteróides e auxinas desempenham um papel central nisso. As plantas respondem à insuficiência de nitrogênio alongando suas raízes laterais. Com raízes mais longas, mais nitrogênio pode ser absorvido sem necessidade de fertilização.

A auxina desempenha um papel importante na formação das raízes. Quando o suprimento de nitrogênio é adequado, este hormônio é transportado do caule para as raízes para que cresçam. “No entanto, se houver uma falta moderada de nitrogênio, a auxina derivada do caule não é suficiente para a adaptação, portanto, a biossíntese local de auxina é fortemente aumentada na ponta da raiz”, explica Nicolaus von Wirén, chefe do Departamento de Fisiologia e Biologia Celular no Instituto IPK Leibniz.

Raízes

Mas não se trata apenas de auxina, os brassinosteróides também têm uma função relevante nesse processo de alongamento das raízes. Eles são sintetizados em maior extensão no caso de deficiência leve de nitrogênio e são transmitidos como um sinal de promoção de crescimento.

“Esse sinal, por sua vez, é necessário para induzir os dois genes TAA1 e YUCCA8 nas raízes. Assim, a formação de auxina é controlada e regulada de acordo com a respectiva demanda de nitrogênio. Em última análise, o alongamento das raízes laterais é aumentado dessa forma”, completa Zhongtao Jia, autor principal do estudo.

Segundo os pesquisadores, a investigação descobriu o módulo regulador destes hormônios, tornando possível organiza-los em ordem cronológica, ou seja, à medida que as plantas precisam para melhor desempenho.

O próximo desafio é usar essas descobertas para melhoramento genético adicional de plantas, desenvolvendo marcadores genéticos ou editando genes empregando a tecnologia CRISPR.

“Também esperamos essas diferenças entre as linhagens individuais nos acessos de cevada ou trigo em nosso banco de genes”, disse o Prof. Dr. Nicolaus von Wirén.

Além disso, eles pretendem investigar questões sobre como as plantas podem medir seu estado nutricional de nitrogênio interno e quais outros fatores podem desempenhar um papel no processo de alongamento da raiz.

Confira o vídeo da Science que mostra o crescimento e competição entre raízes:

(Com informações de Ag Evolution)