A heterofilia, a plasticidade da forma foliar em resposta às condições ambientais, ocorre em plantas aquáticas e anfíbias onde modula a forma foliar, as trocas gasosas e a fotossíntese, fornecendo um bom modelo para a aclimatação das plantas ao ambiente.
Embora a heterofilia seja amplamente observada na natureza, ainda não foram realizados estudos transgênicos e seu mecanismo molecular é amplamente desconhecido. Hygrophila difformis (Acanthaceae) recentemente se fundiu como planta modelo para o estudo da heterofilia devido à sua plasticidade fenotípica típica a vários fatores ecológicos, mas os mecanismos não foram identificados.

Em um estudo publicado em Plant Physiology , uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Hou Hongwei do Instituto de Hidrobiologia (IHB) da Academia Chinesa de Ciências forneceu evidências genéticas sobre o mecanismo molecular da heterofilia em Hygrophila difformis.

Os pesquisadores primeiro clonaram o gene da família Knotted1-Like Homeobox Shoot Meristemless (STM) de Hygrophila difformis e verificaram que sua expressão mudou com fatores ambientais.

Eles realizaram a superexpressão ectópica de HdSTM em Arabidopsis thaliana e descobriram que as plantas transgênicas aumentaram a complexidade das folhas.

Além disso, os pesquisadores superexpressaram o HdSTM em Hygrophila difformis e descobriram que as plantas transgênicas induziram variações rápidas nas folhas na submersão, enquanto o knockdown do HdSTM levou ao desenvolvimento perturbado das folhas e à heterofilia enfraquecida.

Os pesquisadores detectaram ainda o padrão de expressão de Cup-Shaped Cotyledon3 (CUC3) em Hygrophila difformis e descobriram que HdCUC3 tinha o mesmo padrão de expressão espaço-temporal que HdSTM. A análise bioquímica revelou uma interação física entre HdSTM e HdCUC3.

Este estudo forneceu a evidência genética de que a HdSTM está envolvida na regulação da heterofilia em Hygrophila difformis e revelou um aspecto fundamental do controle da forma foliar que é cooptado para permitir a aclimatação da planta ao ambiente. + Explorar mais

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