Um botão de petúnia que não se abriu (topo) transferirá aeriamente compostos voláteis do tubo da flor para o estigma antes de abrir. A descoberta, por cientistas da Purdue University, é a primeira comunicação órgão a órgão detectada em flores. Crédito:Purdue Agricultural Communication photo / Tom Campbell
As flores usam compostos voláteis chamados terpenos para se comunicar e se proteger do mundo exterior. Os aromas produziram polinizadores bem-vindos, afastando pragas e doenças.
Agora, um estudo da Purdue University mostra que as petúnias usam terpenos em uma espécie de comunicação interna e para melhorar a capacidade reprodutiva da planta. Natalia Dudareva, um distinto professor Purdue no Departamento de Bioquímica e líder na pesquisa, publicou as descobertas em um artigo apresentado na capa da revista Nature Chemical Biology .
"Em geral, compostos voláteis ajudam na comunicação e defesa planta a planta, mas esta é a primeira vez que vimos que as plantas usam esses compostos para comunicação e sinalização entre órgãos, "Dudareva disse." É praticamente um novo processo fisiológico que nunca conhecemos antes.
Dudareva, junto com os co-autores Benoît Boachon, um ex-associado de pesquisa no laboratório de Dudareva, pesquisadores nos laboratórios de John Morgan e Sharon Kessler de Purdue, e colegas da Universidade de Salzburg, na Áustria, mostrou que antes de uma flor de petúnia abrir, o botão atua como uma espécie de câmara de fumigação.
“Estávamos procurando a ocorrência de terpenos nos órgãos reprodutores de flores de petúnia, e notamos que esses compostos foram se acumulando no estigma. Mas a expressão do gene e a atividade que leva à biossíntese desses terpenos não estavam acontecendo no estigma. Estava acontecendo no tubo da flor, "Boachon disse.
Natalia Dudareva e Joseph Lynch da Purdue University, um cientista de pesquisa associado no laboratório de Dudareva, determinou que as petúnias naturalmente fumigam-se, transferência de compostos voláteis do tubo da flor para o estigma. O processo é importante para a defesa da planta, saúde e reprodução. Crédito:Purdue Agricultural Communication photo / Tom Campbell
Os pesquisadores realizaram três experimentos para confirmar sua hipótese de fumigação - que os terpenos presentes no estigma foram realmente gerados e emitidos do tubo da flor e depois transportados por via aérea e posteriormente absorvidos pelo estigma.
Primeiro, eles fizeram crescer o botão da flor sem o tubo e notaram que havia significativamente menos acúmulo de terpeno no estigma. Próximo, eles adicionaram um rótulo aos compostos no tubo da flor. Uma análise posterior mostrou que os compostos marcados foram encontrados no estigma.
Finalmente, eles silenciaram o gene que produz os terpenos no tubo da flor. As flores resultantes apresentaram menor acúmulo de terpeno em seus estigmas. O acúmulo de terpeno poderia ser restaurado em estigmas com o gene silenciado simplesmente colocando-os em tubos com o gene ativo.
Surpreendentemente, petúnias sem fumigação de terpenos do tubo da flor também produziram estigmas menores e cerca de 30 por cento menos sementes. Isso sugere que o controle da produção de terpeno nas plantas pode aumentar a produção de sementes, algo não considerado antes deste trabalho.
"Os compostos voláteis foram considerados envolvidos na defesa e comunicação, mas não no processo de desenvolvimento, "Dudareva disse." Agora vemos que eles têm funções semelhantes aos hormônios. Seria possível melhorar o desenvolvimento dos órgãos reprodutivos e aumentar a produção de sementes. Isso abre um novo campo para o estudo de um processo fisiológico envolvendo esses compostos. "
