Cientistas do John Innes Center revelaram a primeira visão detalhada de como as estrigolactonas – hormônios das plantas – retardam o crescimento das raízes. Estas hormonas desempenham um papel crucial na forma como as plantas respondem à luz e são necessárias para associações simbióticas com fungos benéficos do solo, como os fungos micorrízicos, que ajudam as plantas a aceder aos nutrientes do solo.

O novo estudo, publicado na Nature Communications, poderá levar a novas variedades de culturas que absorvam melhor os nutrientes do solo, beneficiando a segurança alimentar global.

Os cientistas, liderados pelo Dr. Jonathan Hejatko, estudaram as estrigolactonas embebendo sementes de arroz na hormona, o que retardou o crescimento das suas raízes primárias – as primeiras raízes a emergir da semente – e desencadeou o crescimento das raízes laterais. Para entender por que isso aconteceu, a equipe cristalizou a enzima DWARF14 e depois determinou sua estrutura usando uma técnica chamada cristalografia de raios X.

A equipe de pesquisa descobriu que o DWARF14 trabalha em conjunto com outra enzima chamada MAX2 para converter uma molécula chamada carlactona em estrigolactona. A estrigolactona atua no meristema primário da raiz – uma região onde as células se dividem constantemente – para inibir a produção de novas células e, assim, retardar o crescimento da raiz.

O trabalho também revela como a abundância de estrigolactona nas plantas muda em resposta a diferentes condições ambientais, como disponibilidade de luz e nutrientes. Isto é particularmente importante para as plantas porque os seus sistemas radiculares precisam ser adaptáveis ​​a ambientes em mudança.

As descobertas representam um avanço significativo na compreensão da base molecular da ação da estrigolactona, o que poderia levar ao desenvolvimento de variedades de culturas com características melhoradas, como maior eficiência de absorção de nutrientes e resistência à seca.

“Agora temos uma compreensão detalhada de como funcionam as estrigolactonas”, disse o Dr. Hejatko. “Este conhecimento poderia ser usado para desenvolver novas variedades de culturas que sejam mais resistentes à seca e que tenham melhor eficiência na absorção de nutrientes, o que beneficiaria a segurança alimentar global.”