Pesquisadores da Universidade de Queensland descobriram que um gene chave que controla o tempo de floração nas safras de trigo e cevada também direciona o crescimento da raiz da planta.

O líder do projeto, Dr. Lee Hickey, da Aliança de Queensland para Agricultura e Inovação Alimentar (QAAFI), disse que a descoberta foi um grande avanço na compreensão da genética do desenvolvimento de raízes e pode impulsionar a segurança alimentar ao permitir que os pesquisadores criem safras melhor adaptadas a uma variedade de ambientes.

"O trigo e a cevada são culturas antigas e os humanos os cultivam há milhares de anos, "Dr. Hickey disse.

"Ao longo dos anos, fazendeiros e, mais recentemente, criadores de plantas, fizeram um progresso significativo na seleção de características acima do solo, ainda assim, ignoraram em grande parte a 'metade oculta' da planta - suas raízes.

"Nossa descoberta de que o gene VRN1, que é conhecido por regular a floração nas safras de trigo e cevada, também desempenha um papel na capacidade da planta de responder à gravidade, direcionando assim o crescimento da raiz e determinando a forma geral do sistema radicular. "

O Dr. Hickey disse que este insight inesperado sobre as funções subterrâneas do gene VRN1 tem implicações importantes para a otimização das safras de cereais, já que as variedades de culturas com sistemas de raízes aprimorados podem melhorar drasticamente a produtividade da fazenda.

"Uma variante particular do VRN1 na cevada, conhecido como alelo Morex, simultaneamente induziu a floração precoce e manteve uma 'íngreme, barato e profundo 'sistema de raiz, "Dr. Hickey disse.

"Isso é empolgante porque o tempo de floração é um impulsionador chave para a produção e o gene VRN1 parece oferecer um mecanismo duplo que pode não só aumentar a produção da safra, mas também melhorar a aquisição de água e nutrientes por meio de um sistema radicular mais profundo e eficiente."

A descoberta do gene raiz foi parte de uma colaboração internacional com uma equipe de cientistas da Universidade Justus Liebig, na Alemanha, liderado pelo Professor Rod Snowdon. O grupo na Alemanha forneceu uma visão do envolvimento do gene na formação de raízes de trigos de inverno cultivados em toda a Europa, bem como validação do comportamento de enraizamento em ensaios de campo.

Outro colaborador foi o Dr. Ben Trevaskis, da CSIRO, que forneceu importantes materiais experimentais de trigo e cevada, essenciais para validar o papel do gene no desenvolvimento da raiz.

Aluna de doutorado Hannah Robinson, juntamente com o Dr. Kai Voss-Fels, que recentemente ingressou na QAAFI como pesquisador, foram os primeiros autores conjuntos do estudo publicado esta semana na revista de alto impacto Molecular Plant.

"Embora nossa descoberta seja empolgante, mais pesquisas são necessárias para identificar outros genes-chave envolvidos para otimizar efetivamente o crescimento de raízes em safras futuras para os agricultores, "Sra. Robinson disse.

"Também, precisamos determinar a arquitetura de sistema raiz preferida para diferentes regiões de cultivo, que ajudará os melhoristas a desenvolver safras mais produtivas, apesar do aumento da variabilidade dos climas futuros, " ela disse.