Traduzido de Science Daily
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Pesquisadores da Universidade de Ottawa descobriram que as plantas podem controlar a genética de suas raízes simbiontes íntimas, o organismo com o qual vivem em simbiose, proporcionando uma melhor compreensão de seu crescimento.
Além de ter um impacto significativo em todos os ecossistemas terrestres, sua descoberta pode levar a melhores aplicações agrícolas ecológicas.
Conversamos com o líder de pesquisa Nicolas Corradi, professor associado do Departamento de Biologia e Cadeira de Pesquisa em Genômica Microbiana da Universidade de Ottawa, e o autor principal Vasilis Kokkoris, pós-doutorado no Laboratório de Corradi, para saber mais sobre seu estudo recente publicado no Diário Biologia atual.
Você pode nos contar mais sobre suas descobertas?
Nicolas Corradi: “Nós descobrimos uma regulação genética fascinante entre as plantas e seus simbiontes microbianos, conhecidos como fungos micorrízicos arbusculares (FMA).
Os AMFs são simbiontes obrigatórios das plantas que crescem dentro das raízes das plantas e ajudam seus hospedeiros a crescer melhor e a serem mais resistentes aos estressores ambientais.
A genética dos AMF é um mistério há muito tempo; Enquanto as células típicas carregam um núcleo, as células AMF carregam milhares de núcleos que podem ser geneticamente diversos. Como esses núcleos se comunicam entre si e se as plantas podem controlar sua abundância relativa é um mistério total.
Nosso trabalho fornece informações sobre esta condição genética única:
1- Mostramos que a planta hospedeira simbionte influencia a abundância relativa de milhares de núcleos coexistentes carregados por seus simbiontes fúngicos.
2- Encontramos evidências de que núcleos coexistentes de diferentes origens genéticas cooperam, ao invés de competir entre si, potencialmente maximizando os benefícios de crescimento para fungos e suas plantas associadas. “
Como você chegou a essas conclusões?
Vasilis Kokkoris: “Implementamos uma nova abordagem molecular acompanhada por microscopia avançada e modelagem matemática. Cada esporo de AMF carrega centenas de núcleos (veja a imagem).
Ao analisar esporos individuais, fomos capazes de quantificar a genética de milhares de núcleos e definir sua abundância relativa em diferentes cepas de fungos e em todas as espécies de plantas.
Para garantir que analisamos com precisão os núcleos individuais, usamos microscopia avançada para visualizar e contar os núcleos nos esporos.
Finalmente, usamos modelos matemáticos para mostrar que a abundância observada de genótipos nucleares que identificamos não pode ser um produto da sorte, mas é o resultado de uma cooperação dirigida entre eles.
Para entender melhor o que regula os núcleos de AMF, cultivamos diferentes cepas de AMF com diferentes hospedeiros e descobrimos que as plantas controlam a abundância relativa de núcleos de fungos. “
Quais são os impactos de sua descoberta?
Nicolas Corradi: “Por muitos anos, os AMFs foram considerados peculiaridades genéticas e estão muito longe de organismos modelo. Inconsistências são comumente observadas em experimentos com plantas de AMF. Por exemplo, cultivar a mesma cepa de fungo com plantas diferentes pode levar a plantas drasticamente diferentes. Há muito tempo, essa variação no crescimento das plantas era atribuída à misteriosa genética dos AMF.
Nossa pesquisa fornece uma resposta, pois demonstramos que a genética desses fungos e seu efeito no crescimento das plantas podem ser manipulados pelas plantas, o que explica o motivo da variabilidade observada no crescimento das plantas.
Do ponto de vista ambiental, esse novo conhecimento nos permite entender melhor como as plantas podem influenciar a genética de seus parceiros simbióticos, influenciando assim ecossistemas terrestres inteiros.
Do ponto de vista econômico, abre a porta para aplicações agrícolas sustentáveis melhoradas. “
Fonte da história:
materiais fornecido por Universidade de Ottawa. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
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