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Cientistas já podem prever comportamento de vegetais

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O desenvolvimento dos vegetais está diretamente ligado a diferentes fatores, entre eles, o genético, os ambientais e a relação entre eles. Algumas variáveis, como a quantidade de luz (duração do dia), a temperatura e a vernalização, estão entre os fatores ambientais que mais influenciam o florescimento dos vegetais. A vernalização é o processo que certas espécies de plantas necessitam para entrar no período reprodutivo, através das baixas temperaturas.

Já foram identificados em diversas espécies de vegetais os genes relacionados com os fatores ambientais, entretanto, os pesquisadores ainda não têm a total compreensão de como ocorre a integração desses fatores na planta em seu habitat natural. No que diz respeito a essa integração, é sabido que o comportamento dos vegetais na natureza é diferente do comportamento de plantas em laboratório.

Uma pesquisa realizada com a espécie vegetal Arabidopsis thaliana, conduzida pelo cientista Aimity Wilczec, publicada na revista Science, possibilitou o desenvolvimento de uma ferramenta que poderá antever como essa e outras espécies vegetais se comportarão diante de mudanças climáticas. Será possível também saber quais vias metabólicas importantes são usadas pelas plantas em diferentes ambientes. A Arabidopsis thaliana é uma planta herbácea da família das Brassicaceae, e sua importância científica está no fato dela ser um dos organismos-modelo para o estudo da genética, em botânica. A espécime foi a primeira planta cujo genoma foi completamente sequenciado.

Nos experimentos, as sementes da A. thaliana foram plantadas para que posteriormente os pesquisadores pudessem avaliar a influência genética no ciclo das plantas e, como elas se diferenciam de acordo com o genótipo, a estação do ano e o clima. As áreas escolhidas pelos pesquisadores se situavam em diferentes países da Europa.

Os cientistas utilizaram também plantas geneticamente modificadas, nas quais eram ausentes os genes que respondem à duração do dia e à temperatura. Os resultados obtidos a partir da avaliação de cada um dos grupos genéticos de plantas, no início do florescimento, foram utilizados pelos pesquisadores para comparação. Os experimentos foram realizados entre o verão de 2006 e o início do inverno de 2008.

As plantas geneticamente modificadas foram examinadas pelos pesquisadores, permitindo identificar as mudanças ocorridas nesses vegetais, durante o período em que ocorreram oscilações nos diferentes climas e estações do ano. Isso possibilitou ao grupo descobrir que algumas das modificações que ocorreram nos genes tiveram maiores efeitos nas condições de laboratório e que, em condições naturais, os efeitos foram em alguns casos, inesperadamente menores.

De posse dos dados coletados de temperatura e de luminosidade, os pesquisadores Wilczek e Schmitt, juntamente com o professor do Departamento de Agronomia da Universidade do Estado de Kansas, Stephen Welch, desenvolveram um modelo de mapeamento de alta precisão. Esse modelo possibilitou avaliar cada um dos genótipos e mostrar como eles alcançariam o seu limiar fisiológico, passando do estado vegetativo para o de floração.

Esta ferramenta de predição, criada pelos pesquisadores, tornará possível o conhecimento de como cada rota metabólica contribuiu para o desenvolvimento das plantas e como essas rotas são afetadas pelos fatores ambientais.

O modelo desenvolvido pelos pesquisadores será de grande valia para prever o comportamento de espécies vegetais em diferentes condições climáticas. Como se sabe, o clima vem passando por diversas modificações e esse modelo será útil para entender o comportamento das plantas em condições climáticas futuras, não só em plantas nativas, mas também nas cultivadas. As pesquisas desenvolvidas mostram, de forma clara, que a interação entre os genes e o meio ambiente é essencial para o desenvolvimento das plantas.

23/01/2009
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

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