Os sistemas imunológicos das plantas podem se adaptar a estressores ambientais não vivos, revela novo estudo
Receptores de reconhecimento de padrões conferem tolerância ao estresse salino em Arabidopsis thaliana após o reconhecimento de padrões moleculares associados a danos cognatos. A, Fenótipo de plântulas de A. thaliana após (esquerda) 6 dias de exposição a 150 mM NaCl e (direita) 5 dias de exposição a 175 mM NaCl, com ou sem pré-tratamentos com Pep2 ou Pep1. B, Taxa de sobrevivência (média ± erro padrão da média [s.e.m.], n ≥ 50, duas repetições) de plântulas após sua exposição a NaCl 150 mM pela duração indicada, com e sem pré-tratamento de Pep1 0,1 µM. Os asteriscos *** e ** indicam P <0,001 e 0,01, respectivamente, usando testes t bicaudais comparados com os valores correspondentes das plantas tratadas simuladamente. C, Pesos frescos médios (média ± s.e.m., n ≥ 30, quatro repetições) de plântulas após 5 dias de exposição a NaCl 150 mM, com e sem pré-tratamento de Pep1 0,1 µM. Um asterisco (*) indica P <0,05 usando testes t bicaudais comparados com os valores correspondentes das plantas tratadas de forma simulada; N.S. =não significativo. D, Teor de clorofila (média ± s.e.m., n ≥ 30, quatro repetições) em plântulas após 5 dias de exposição a NaCl 150 mM, com e sem pré-tratamento de Pep1 0,1 µM. As letras acima das barras indicam P <0,05 usando os testes de diferença honestamente significativa (HSD) de Tukey. E, Fenótipo de plântulas após 5 dias de exposição a 175 mM de NaCl, com ou sem 0,1 µM de pré-tratamento flg22 ou elf18. F, Taxa de sobrevivência (média ± s.e.m., n ≥ 20, duas repetições) de plântulas após 6 dias de exposição a 175 mM NaCl, com e sem 0,1 μM flg22 ou elf18 pré-tratamento. Asteriscos (**) indicam P <0,01 usando os testes HSD de Tukey em comparação com o valor de plantas de tipo selvagem (WT) tratadas de forma simulada. Crédito:Interações Moleculares Planta-Micróbio
Quando pensamos em plantas, a frase “estressado” normalmente não vem à mente. Afinal, eles estão isentos de pagar contas e enfrentar questões existenciais. No entanto, as mudanças ambientais – vivas (bióticas) e não vivas (abióticas) – geram estressores significativos para as plantas. Novos métodos para melhorar a tolerância e imunidade das plantas em meio às mudanças climáticas são, portanto, críticos.
Quando os receptores imunológicos da superfície celular de uma planta detectam sinais moleculares que anunciam invasores bióticos (como bactérias, fungos, insetos ou outros), eles formam complexos receptores com proteínas parceiras, sinalizando a defesa celular contra patógenos. Algumas dessas pistas moleculares também são geradas quando os estressores abióticos danificam as células vegetais. Eles incluem peptídeos induzíveis de danos ou detritos celulares, indicativos de danos às plantas. Essa sinalização de imunidade em resposta ao estresse abiótico carecia de princípios e mecanismos claros antes de um estudo recente liderado por Eliza Loo, do Instituto de Ciência e Tecnologia de Nara.
Os resultados, publicados em um novo
Molecular Plant-Microbe Interactions edição de foco especial, mostrar como a sinalização de imunidade também pode aumentar a tolerância da planta a estressores abióticos, como alta salinidade. O autor correspondente Yusuke Saijo comenta que "a pré-ativação do receptor imunológico permite que as plantas aumentem a amplitude e o repertório gênico da reprogramação da expressão gênica induzida por sal quando expostas a alta salinidade", o que ajuda a aumentar a tolerância ao sal.
Surpreendentemente, eles descobriram que os receptores imunológicos e os componentes de sinalização conferiam tolerância ao sal mesmo em plantas desafiadas por micróbios não patogênicos. Isso sugere que as plantas podem sentir e iniciar respostas adaptativas a estresses abióticos – ao detectar alterações em sinais apresentados por micróbios que habitam as plantas ao longo de flutuações nas condições ambientais – e adquirir uma ampla gama de táticas de tolerância ao estresse.
"As descobertas ampliam nossa visão de como as plantas sentem e se adaptam às mudanças ambientais, em particular o sal e o estresse osmótico que ameaçam a produção agrícola na agricultura. Também levanta uma nova ideia de que os receptores imunológicos monitoram os micróbios que habitam as plantas, regulando assim a adaptação das plantas ao meio ambiente. além das interações bióticas", explica Saijo. Nosso suprimento global de alimentos depende da saúde das plantas e de sua capacidade de superar estressores.
Isso estabelece as bases para mais estudos ligando a sinalização de estresse biótico e abiótico em ciências das plantas. Compreender a relação profundamente complexa entre as plantas e o ambiente vivo e não vivo que as cerca é essencial para promover a saúde das plantas e, em última análise, a saúde humana.
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