Uma nova pesquisa identifica pela primeira vez os genes que ajudam as plantas a crescer em condições estressantes, com implicações para a produção de culturas alimentares mais sustentáveis diante das mudanças climáticas globais.

Liderado pela University of East Anglia (UEA), o estudo revela os genes que permitem que as plantas produzam uma nova molécula antiestresse chamada dimetilsulfoniopropionato, ou DMSP. Ele mostra que a maioria das plantas produz DMSP, mas que a produção de alto nível de DMSP permite que as plantas cresçam na costa, por exemplo, em condições salgadas.

A pesquisa também mostra que as plantas podem ser cultivadas sob outras condições estressantes , como a seca, quando são suplementadas com DMSP ou são criadas plantas que produzem seu próprio DMSP. Tal abordagem pode ser particularmente benéfica em solos pobres em nitrogênio para melhorar a produtividade agrícola .

Este é o primeiro estudo a descrever os genes que as plantas usam para produzir DMSP, identificar por que as plantas produzem essa molécula e descobrir que o DMSP pode ser usado para melhorar a tolerância ao estresse das plantas. As descobertas foram publicadas hoje no periódico Nature Communications .

O Prof. Jon Todd, da Escola de Ciências Biológicas da UEA, disse: "De forma empolgante, nosso estudo mostra que a maioria das plantas produz o composto antiestresse DMSP, mas que a grama de pântano salgado Spartina é especial devido aos altos níveis que acumula. Isso é importante porque os pântanos salgados de Spartina são pontos críticos globais para a produção de DMSP e para a geração do gás de resfriamento climático dimetilsulfeto por meio da ação de micróbios que decompõem o DMSP."

O autor principal, Dr. Ben Miller, também da Escola de Ciências Biológicas da UEA, acrescentou: "Esta descoberta fornece uma compreensão fundamental sobre como as plantas toleram o estresse e oferece caminhos promissores para melhorar a tolerância das culturas à salinidade e à seca, o que é importante para aumentar a sustentabilidade agrícola diante das mudanças climáticas globais."

A equipe de pesquisa incluiu cientistas da Escola de Ciências Biológicas, da Escola de Química, Farmácia e Farmacologia e da Universidade Oceânica da China da UEA.

Eles estudaram uma espécie de capim-do-pântano — Spartina anglica — que produz altos níveis de DMSP e compararam seus genes com aqueles de outras plantas que produzem a molécula, embora principalmente em baixas concentrações.

Muitas dessas espécies com baixo acúmulo de DMSP são plantas cultivadas que cobrem grandes áreas no Reino Unido, como cevada e trigo.

Os pesquisadores identificaram três enzimas envolvidas na produção de alto nível de DMSP em Spartina anglica. O DMSP desempenha papéis cruciais na proteção contra estresse e é essencial para o ciclo global de carbono e enxofre, bem como para a produção de gases climáticos ativos.

Ecossistemas de pântanos salgados, particularmente aqueles dominados por Spartina cordgrass, são pontos críticos para a produção de DMSP devido ao fato de essas plantas serem capazes de sintetizar concentrações anormalmente altas do composto.