Estudo sobre florescimento acelerado de plantas em solos com baixo teor de azoto garante serem possíveis aumentos significativos na produção agrícola

“Floração de plantas em solos com baixo teor de azoto: um mecanismo revelado”, assim se chama o estudo de uma equipa de cientistas liderada pelo professor associado Takeo Sato da Escola de Ciências da Vida da Universidade de Hokkaido, que garante que as suas descobertas podem levar a aumentos significativos na produção agrícola.

“O azoto é um dos três macronutrientes necessários para o crescimento e desenvolvimento das plantas, junto com o fósforo e o potássio. Um solo rico em azoto induz o crescimento da planta, particularmente o crescimento de caules e folhas, enquanto retarda a floração. Por outro lado, em algumas plantas, as condições de baixo azoto levam a uma mudança do modo de crescimento para o modo reprodutivo, acelerando assim a floração. No entanto, os mecanismos moleculares que regulam a floração nessas condições não são conhecidos”, refere uma nota de imprensa dos investigadores.

Mas, uma equipa de cientistas liderada pelo professor associado Takeo Sato revelou o mecanismo molecular responsável pela aceleração do florescimento em Arabidopsis — uma herbácea da família das Brassicaceae, a que também pertence a mostarda —, sob condições de baixo azoto. As suas descobertas foram publicadas na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) .

A Arabidopsis, bem conhecida como planta modelo em biologia, possui um extenso banco de dados da sua expressão proteica. No estudo, a equipa identificou primeiro um conjunto de proteínas envolvidas na floração que se tornaram activas como resultado de mudanças no nível de azoto. Um deles foi o factor de regulação génica Flowering BHLH 4 (FBH4). Por meio de experimentação com plantas deficientes em FBH4, essa proteína foi considerada responsável pelo florescimento acelerado em condições de baixo teor de azoto.

Outras investigações sugeriram que o FBH4 é extensivamente fosforilado por outra proteína chamada SnRK1. As condições de baixo azoto suprimem a actividade de SnRK1, que por sua vez resulta na desfosforilação de FBH4. O FBH4 desfosforilado move-se para o núcleo para activar 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 azoto, principalmente aqueles relacionados à reciclagem e remobilização de azoto.

Os cientistas concluíram que, em resposta ao azoto inadequado, as plantas de Arabidopsis parecem controlar com precisão a expressão génica relacionada aos processos de desenvolvimento e metabólicos necessários para o florescimento por meio do FBH4.

“A família de genes FBH está presente nas principais culturas”, diz Takeo Sato, acrescentando que “as plantas cultivadas exibem floração precoce em condições de baixo azoto; se pudermos controlar as actividades de FBH nessas plantas agrícolas, pode ser uma forma eficaz de aumentar a produção agrícola de forma sustentável”.

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