Traduzido de Science Daily
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Cientistas do Japão, Europa e Estados Unidos descreveram um caminho que leva ao florescimento acelerado de plantas em solos com baixo teor de nitrogênio. Essas descobertas podem levar a aumentos na produção agrícola.
O nitrogênio é um dos três macronutrientes de que as plantas precisam para seu crescimento e desenvolvimento, junto com o fósforo e o potássio. A condição rica em nitrogênio induz o crescimento da planta, particularmente o crescimento do caule e da folha, enquanto retarda a floração. Por outro lado, em algumas plantas, as condições de baixo nitrogênio levam a uma mudança do modo de crescimento para o modo de reprodução, acelerando assim a floração. No entanto, os mecanismos moleculares que regulam a floração nessas condições são desconhecidos.
Uma equipe de cientistas liderada pelo professor associado Takeo Sato da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Hokkaido revelou o mecanismo molecular responsável pela aceleração do florescimento em Arabidopsis sob condições de baixo nitrogênio. Suas descobertas foram publicadas no jornal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Arabidopsis, uma planta crucífera, é bem conhecida como planta modelo em biologia e possui um extenso banco de dados de sua expressão protéica. No estudo atual, a equipe identificou pela primeira vez um conjunto de proteínas envolvidas na floração que foram ativadas como resultado de mudanças no nível de nitrogênio. Um deles foi o fator de regulação genética FLOWERING BHLH 4 (FBH4). Por meio de experimentos com plantas deficientes em FBH4, descobriu-se que essa proteína é responsável pelo florescimento acelerado em condições de baixo teor de nitrogênio.
Pesquisas subsequentes sugeriram que o FBH4 é amplamente fosforilado por outra proteína chamada SnRK1. As condições de baixo nitrogênio suprimem a atividade de SnRK1, que por sua vez resulta na desfosforilação de FBH4. O FBH4 desfosforilado viaja para o núcleo para ativar os genes responsáveis pelo florescimento. O FBH4 desfosforilado também é responsável por controlar a expressão de outros genes vitais para a sobrevivência das plantas em condições de baixo nitrogênio, principalmente aqueles relacionados à reciclagem e remobilização de nitrogênio.
Os cientistas concluíram que, em resposta ao nitrogênio inadequado, as plantas de Arabidopsis parecem controlar com precisão a expressão gênica relacionada aos processos de desenvolvimento e metabólicos necessários para o florescimento por meio do FBH4. “A família do gene FBH está presente em todas as principais plantas de cultivo”, diz Takeo Sato. “As plantas cultivadas exibem floração precoce em condições de baixo nitrogênio – se pudermos controlar as atividades de FBH nessas plantas agrícolas, pode ser uma forma eficaz de aumentar a produção agrícola de forma sustentável.”
Fonte da história:
Materiais fornecido por Universidade de Hokkaido. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
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