A capacidade das plantas de produzir flores e frutos é um factor crítico no seu sucesso reprodutivo e rendimento agrícola. Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pelo John Innes Center descobriu que uma rede genética vegetal regula esta fase vital de crescimento.

O estudo, publicado na revista Nature Plants, identificou um centro de três genes centrais que atuam como um interruptor mestre para controlar o tempo e o número de flores produzidas. A compreensão deste processo poderá levar ao aumento do rendimento de culturas básicas importantes, como o trigo e o arroz.

As plantas enfrentam um desafio constante para equilibrar o crescimento com a produção de flores e frutos. Eles devem alocar os seus recursos limitados entre o crescimento vegetativo e as estruturas reprodutivas, como flores e frutos, no momento certo. Este compromisso é particularmente importante para as culturas, onde o rendimento depende de encontrar um equilíbrio entre a produção suficiente de flores e cereais.

A busca dos pesquisadores pelos genes que controlam esse equilíbrio os levou ao clado de genes SEPALLATA, que são conhecidos por regular o desenvolvimento das estruturas florais nas plantas. Eles descobriram que uma proteína específica produzida por um dos genes SEPALLATA, SEP3, atua como centro de uma rede de genes e vias de sinalização que controlam o florescimento.

Os pesquisadores identificaram dois outros genes, FUL e SOC1, que atuam como interruptores mestres ao lado do SEP3. Esses genes regulam a produção e percepção do hormônio vegetal giberelina, que estimula a floração.

Para determinar o papel do SEP3 na rede central, os pesquisadores desenvolveram plantas com níveis reduzidos ou elevados da proteína SEP3. As suas descobertas mostraram que a rede era notavelmente robusta, com plantas capazes de manter níveis relativamente normais de floração sob uma ampla gama de actividade SEP3. Isto sugere que a rede evoluiu para garantir uma floração robusta, crítica para a reprodução das plantas e o rendimento das culturas.

Enrico Magnani, pesquisador de pós-doutorado no John Innes Center e principal autor do artigo, disse:"Nosso estudo revela os intrincados mecanismos pelos quais as plantas controlam o tempo de floração, uma característica de extrema importância para a aptidão das plantas e a produtividade das culturas. Ao desvendar o mecanismos moleculares que sustentam este processo, podemos estabelecer as bases para o desenvolvimento de novas estratégias para melhorar o rendimento das culturas, garantindo a segurança alimentar."

A professora Dame Caroline Dean, líder de grupo sênior do John Innes Center e coautora do estudo, disse:“Esta descoberta do centro SEP3 na regulação da floração oferece uma oportunidade sem precedentes para manipular o crescimento e o desenvolvimento das plantas para a melhoria das culturas. Compreender a base genética destes processos críticos é um passo significativo para o desenvolvimento de novas ferramentas e tecnologias para uma agricultura sustentável."