se cevada, trigo, milho ou arroz: a família da gramínea inclui todos osos principais cereais. eles são vitais para alimentar a população do mundo.os agricultores produzem 80% de todos os alimentos vegetais a partir de culturas de gramíneas.esse sucesso se deve em parte à capacidade das plantas de ajustar maisrapidamente para secar as condições e sustentar a falta de água melhor do que outrosplantas.

mas por que as gramíneas são mais tolerantes à escassez de água? possooutras culturas alimentares devem ser criadas para esta propriedade, também, para garantir ou aumentarrendimentos agrícolas no futuro? isso pode ser importante na carade uma crescente população mundial e mudança climática que implicará maisperíodos de tempo seco e quente.

o professor de pesquisadores de plantasrainer hedrich, professor dietmar geiger e dr. peter dor dejulius-maximilians-universität würzburg (jmu) na Baviera, Alemanha, sãoolhando para estas questões. eles estudaram cerveja cevada para determinarpor que as gramíneas são mais tolerantes ao estresse e, portanto, são culturas “melhores”plantas de batatas e os gostos.

dois aminoácidos fazem a diferença

a os cientistas descobriram que essa diferença pode ser atribuída aoproteína slac1 das células de guarda. apenas dois aminoácidos, o edifícioblocos que compõem as proteínas, são responsáveis ​​pela seca da plantatolerância. “Agora queremos descobrir se essa pequena diferença pode ser aproveitado para tornar as batatas, os tomates ou a colza mais tolerantesestresse também ”, diz rainer hedrich.

as novas percepções forampublicado no prestigioso jornal “current biology”, onde hedrich,Geiger e dor descrevem como eles identificaram a pequena diferença entre gramíneas e outras plantas.

transporte iônico é um processo chave

a pesquisadores jmu começaram a examinar minúsculos poros microscópicoschamados estômatos. essas aberturas admitem dióxido de carbono para a fotossíntesena planta. mas eles também servem como saídas para a água. prevenirperdendo muita água através da evaporação, as plantas terrestres aprenderamdurante a evolução para ativamente abrir e fechar seus estomas usando especialcélulas de guarda. proteínas de membrana, como slac1 desempenham um papel fundamental nesteprocesso regulatório: agindo como canais, eles guiam os íons para dentro e para foradas células.

Hedrich está convencido de que uma compreensão básica deos acontecimentos moleculares durante o transporte iônico através da membrana plasmática das células guarda é a chave para melhorar a tolerância à seca erendimentos de plantas de culturas agrícolas.

ônibus iônicos tornam os poros das folhas mais eficientes

a estômatos de gramíneas têm uma característica especial. o poro é limitado por doispares de células onde outras plantas têm apenas um único par de células. gramacereais possuem duas células de guarda em forma de haltere que formam e regulam o poro. Além disso, eles são flanqueados por duas células subsidiárias.

a pesquisadores jmu demonstraram que as células subsidiárias absorvem earmazenar o potássio e cloreto das células de guarda quando o porofecha. quando o estoma se abre, eles passam os íons de volta para o guardacélulas. “Nossos cereais usam as células subsidiárias como um reservatório dinâmico paraíons osmoticamente ativos. este serviço de transporte de íons entre célula de guarda e célula subsidiária permite que a planta para regular os poros particularmentede forma eficiente e rápida ”, explica dietmar geiger.

dois sistemas de medição para maior resistência à seca

há é um segundo mecanismo que torna as gramíneas mais tolerantes à secacondições. quando a água é escassa, as plantas produzem o hormônio do estresse aba(ácido abscísico). dentro das células guarda, ativa os canais iônicosda família slac1, iniciando assim o fechamento dos estômatos paraevitar que a planta murche em questão de minutos.

“Curiosamente, descobrimos que o nitrato deve estar presente na produção de cevada e outras ervas cereais além de aba para permitir que o poro se feche, ”peter dordiz. a concentração de nitrato permite que a cevada meça a formaa fotossíntese está dentro. Se funcionar suavemente, os níveis de nitrato estão baixos.

cevada depende, portanto, de dois sistemas de medição: ele usa aba para registrardisponibilidade e nitrato para avaliar o desempenho da fotossíntese. "decombinando os dois, a cevada é mais capaz do que outras plantasnegociar entre os extremos de "morrer de fome" e "morrer desede "quando enfrenta escassez de água", explica Rainer Hedrich

testando o sensor de nitrato em outras plantas

qual mecanismo é responsável pela diferença na regulação do estoma nonivel molecular? para responder a isso, os pesquisadores analisaram os canais slac1 de várias plantas herbáceas em comparação com gramíneas. isso permitiu que elesidentificar o “sensor de nitrato” das gramíneas. é composto por um motivo de dois aminoácidos que ocorreram primeiro em musgo durante a evolução efoi posteriormente otimizado para dar as células de guarda sua únicapropriedades.

em um próximo passo, a equipe de pesquisadores querestabelecer se as culturas agrícolas herbáceas também beneficiam de um sensor de nitrato. para conseguir isso, os cientistas querem se encaixarplantas de arabidopsis que não possuem o canal slac1 com o canal slac1 cevada. “Se esta etapa aumenta sua tolerância ao estresse, podemos considerar criando batatas otimizadas, tomates ou colza ”, diz Hedrich.

financiado no programa bayklimafit

a actividades de investigação foram realizadas no âmbito da comunidade bávara.consórcio bayklimafit. seu objetivo é encontrar estratégias para produzir alimentosculturas adequadas para as alterações climáticas. o consórcio recebe financiamento doministério estatal bávaro do meio ambiente e proteção ao consumidor.

Nossa empresa tem aderido ao princípio de alta qualidade, alto serviço e alta reputação, e é especializada no fornecimento de pesticidas, tais como pesticidas de batata , pesticidas de tomate e pesticidas orgânicos.