O etanol pode ajudar as plantas a sobreviver em tempos de seca, diz um novo estudo realizado no Centro RIKEN para Ciência de Recursos Sustentáveis ​​no Japão. Liderados por Motoaki Seki, os pesquisadores mostram que a adição de etanol ao solo permite que plantas, incluindo arroz e trigo, prosperem após duas semanas sem água. Como o etanol é seguro, barato e amplamente disponível, essa descoberta oferece uma maneira prática de aumentar a produção de alimentos em todo o mundo quando a água é escassa, sem a necessidade de produção cara, demorada e às vezes controversa de plantas geneticamente modificadas. O estudo foi publicado em 25 de agosto na revista Plant and Cell Physiology .
O futuro previsível inclui um aumento constante da população e aumentos induzidos pelas mudanças climáticas na escassez de água, duas condições que inevitavelmente levarão à escassez de alimentos, a menos que sejam tomadas medidas. Uma opção é encontrar uma maneira de evitar que as plantas morram quando não têm acesso à água. Modificar plantas geneticamente para que seus estômatos – os poros em suas folhas – permaneçam fechados tem sido um tanto eficaz porque impede que a água saia das plantas. No entanto, fazer plantas geneticamente modificadas é caro e demorado, e os países com maior necessidade podem não ter acesso igual a essas culturas modificadas.

Seki e sua equipe estão trabalhando em outra abordagem. Sabendo que as plantas produzem etanol quando privadas de água, eles raciocinaram que dar às plantas as protegeria de futuras secas. Para testar essa hipótese, eles cultivaram plantas por cerca de duas semanas com bastante água. Em seguida, eles pré-trataram o solo com etanol por três dias, seguidos de privação de água por duas semanas. Cerca de 75% das plantas de trigo e arroz tratadas com etanol sobreviveram após a rega, enquanto menos de 5% das plantas não tratadas sobreviveram.

Tendo mostrado que o etanol pode proteger essas duas importantes culturas da seca, eles começaram a explicar por que, concentrando-se na planta modelo Arabidopsis. Primeiro, eles olharam para as folhas. Eles descobriram que logo depois que as plantas Arabidopsis tratadas com etanol foram privadas de água, seus estômatos fecharam e a temperatura das folhas subiu. Aos 11 e 12 dias de privação de água, essas plantas retiveram mais água em suas folhas do que as plantas não tratadas.

Em seguida, os pesquisadores analisaram a expressão gênica antes e durante a privação de água e marcaram com rádio o etanol antes do pré-tratamento. Isso permitiu que eles vissem quais processos foram ativados durante a seca e o que aconteceu com o etanol depois que ele foi absorvido pelas raízes das plantas. Mesmo antes da privação de água, as plantas tratadas com etanol começaram a expressar genes que normalmente são expressos durante a privação de água. Além disso, na mesma época em que o teor de água estava caindo nas folhas não tratadas, as plantas tratadas com etanol estavam produzindo açúcares a partir do etanol e fazendo fotossíntese.

Seki diz que tratar o solo com etanol mitiga a seca em várias frentes. Primeiro, os genes relacionados à seca são expressos mesmo antes da falta de água, dando às plantas uma vantagem inicial na preparação. Em seguida, os estômatos se fecham, permitindo que as folhas retenham mais água. Ao mesmo tempo, parte do etanol é usado para fazer uma variedade de açúcares, que fornecem a energia necessária que normalmente é difícil de obter com os estômatos fechados.

"Descobrimos que o tratamento de culturas comuns como trigo e arroz com etanol exógeno pode aumentar a produção de culturas durante a seca. Como em Arabidopsis, isso provavelmente ocorre por meio de mudanças nos perfis metabolômicos e transcriptômicos que regulam a resposta ao estresse da seca", diz Seki. "Isso nos oferece uma maneira barata e fácil de aumentar o rendimento das culturas, mesmo quando a água é limitada, sem a necessidade de modificação genética". + Explorar mais

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