Verde éuma cor quase universalmente associada a s plantas - por um bom motivo. O pigmento verde clorofila éessencial para a capacidade das plantas de gerar alimentos; mas o que acontece se eles não tiverem o suficiente?

Um novo trabalho da Carnegie, da Michigan State University e do National Research Institute for Agriculture, Food and Environment da Frana§a, revela as respostas de nutrientes complexas e interdependentes que sustentam um estado potencialmente mortal de baixa clorofila chamado clorose, associado a uma aparaªncia amarela anaªmica. Suas descobertas, publicadas pela Nature Communications , podem levar a prática s agra­colas mais ecola³gicas - usando menos fertilizantes e menos recursos ha­dricos.

A fotossa­ntese éo processo bioqua­mico complexo pelo qual as células vegetais convertem a energia do Sol em energia química, que então éusada para fixar o dia³xido de carbono da atmosfera em moléculas de açúcar. Ocorre dentro de organelas de células vegetais altamente especializadas chamadas cloroplastos.

Os nutrientes se acumulam nos cloroplastos e são essenciais para seu funcionamento ideal. A equipe de pesquisa - liderada por Hatem Rouached da MSU e incluindo Sue Rhee da Carnegie, Hye-In Nam, Yanniv Dorone, Sophie Clowez e Kangmei Zhao - mostrou que um equila­brio de ferro e fa³sforo énecessa¡rio para prevenir a clorose. O projeto foi iniciado quando Rouached era um pesquisador visitante da Carnegie da Frana§a, o que foi possí­vel em parte pelo apoio generoso de Brigitte Berthelemot para promover a colaboração franco-americana em pesquisas.

"Por muito tempo, os especialistas pensaram que o baixo teor de ferro éa única causa da clorose e os agricultores frequentemente aplicam o ferro para combater o amarelecimento das folhas", explicou Rhee. "Mas um trabalho recente mostrou que outros nutrientes desempenham um papel em provocar essa reação anaªmica."

Para entender melhor o que torna as folhas clora³ticas, os pesquisadores decidiram examinar a resposta a vários nutrientes em conjunto, em vez de um por um.

Eles descobriram que as plantas com clorose induzida pela deficiência de ferro amarelariam e a atividade fotossintanãtica seria afetada, como esperado. No entanto, quando o fa³sforo nutriente também foi removido, as folhas da planta começam a acumular clorofila e ficaram verdes novamente.

A explicação para essa resposta inesperada estãona sinalização entre o cloroplasto, onde ocorre a fotossa­ntese, e o núcleo da canãlula, onde estãoarmazenado seu ca³digo genanãtico.

Ana¡lises interdisciplinares indicaram que a capacidade do núcleo de regular a expressão gaªnica em resposta ao baixo teor de ferro depende da disponibilidade de fa³sforo. Esse tipo de camadas complexas de respostas de nutrientes mostra que ainda hámuito a aprender sobre esses canais de comunicação entre essas duas organelas vegetais cruciais.

As descobertas da equipe podem ter implicações para a resiliencia em safras de alimentos - especialmente cruciais em um clima em mudança.

 “Precisamos repensar a gestãode fertilizantes, por exemplo”, concluiu Rouached. "Se tomarmos medidas que não considerem como os nutrientes interagem uns com os outros, potencialmente criaremos condições que fara£o as plantas falharem. a‰ fundamental que corrijamos esse pensamento avaçando para o benefa­cio da produção de alimentos em todo o mundo."