Embora a chuva seja essencial para a sobrevivência das plantas, ela também contém bactérias e outros patógenos que podem causar danos a elas. Então, como as plantas se protegem dessa ameaça?
Pela Universidade de Nagoya com informações de Phys.
Um estudo recente de pesquisadores e colegas da Universidade de Nagoya revelou que, quando as plantas são expostas à chuva, estruturas semelhantes a cabelos na superfície da folha, chamadas tricomas, reconhecem essa chuva como um fator de risco para causar doenças e ativam seu sistema imunológico para prevenir infecções. Essas descobertas, publicadas na revista Nature Communications , podem contribuir para o desenvolvimento de métodos para proteger as plantas de doenças infecciosas causadas pela chuva.
As plantas têm seu próprio sistema imunológico, assim como os humanos e outros organismos multicelulares. Quando as plantas detectam patógenos, elas expressam genes relacionados ao sistema imunológico para evitar que sejam infectadas. As gotas de chuva contêm patógenos, como bactérias, fungos filamentosos e vírus e, portanto, podem causar doenças nas plantas. Com isso em mente, os pesquisadores levantaram a hipótese de que as plantas poderiam reconhecer a chuva como um fator de risco para doenças e reagir para se proteger desse risco de alguma forma.
Para descobrir como as plantas respondem à chuva, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Yasuomi Tada e pelo professor assistente Mika Nomoto, da Universidade de Nagoya, realizou um estudo usando mudas de Arabidopsis thaliana. A equipe começou realizando análises de sequenciamento de RNA para examinar quais genes são expressos nas folhas quando expostas à chuva. Eles descobriram que vários genes importantes relacionados ao sistema imunológico são expressos em resposta à chuva e que esses genes são regulados por genes imunossupressores chamados CAMTAs (ativadores de transcrição de ligação à calma).
Como os CAMTAs são controlados por íons de cálcio (Ca 2+ ), a equipe levantou a hipótese de que a chuva serve para aumentar as concentrações de Ca 2+ nas células. Assim, eles investigaram como os níveis de Ca 2+ nas folhas de Arabidopsis mudam em resposta à chuva, introduzindo GCaMP3 — um gene que fluoresce em verde quando ligado ao Ca 2+ — nas folhas. Eles descobriram que quando as folhas foram expostas à chuva, os níveis de Ca 2+ ao redor dos tricomas nas superfícies das folhas aumentaram.
O resultado sugeriu que os tricomas percebem a chuva como um fator de risco e induzem ondas de cálcio (transmissão de aumentos localizados de Ca 2+ para áreas circundantes) em toda a folha para inativar o imunossupressor CAMTA e, assim, ativar genes relacionados ao sistema imunológico. Para confirmar isso, eles realizaram experimentos da mesma forma usando mutantes de Arabidopsis que não possuíam tricomas, e os resultados mostraram que a propagação das ondas de cálcio estava comprometida nos mutantes.
“A partir desses resultados, confirmamos que os tricomas desempenham um papel na detecção da chuva como fator de risco e na ativação de respostas imunes”, diz o professor Tada. “Nossas descobertas sugerem que podemos melhorar artificialmente as capacidades defensivas das plantas contra doenças a qualquer momento e por qualquer período de tempo, o que pode resultar em rendimentos estáveis das culturas.”
O artigo “Mechanosensory trichome cells evoke a mechanical stimuli–induced immune response in Arabidopsis thaliana” foi publicado online na revista Nature Communications em 8 de março de 2022.
Mais informações: Mamoru Matsumura et al, Mechanosensory trichome cells evoke a mechanical stimuli–induced immune response in Arabidopsis thaliana, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28813-8
