Estudo mostra como as plantas corrigem nitrogênio

Os legumes são amplamente consumidos no mundo inteiro, servindo como fonte de proteína, fibras e outros nutrientes essenciais na dieta. Eles obtêm nitrogênio através um processo especializado conhecido como nodulação, uma parceria simbiótica na qual a bactéria do solo infecta a raiz da planta e as duas convertem o nitrogênio em uma forma amigável à planta. Entender como a nodulação é regulada pode ajudar os esforços ambientais para melhorar a eficiência dos legumes e reduzir a necessidade de fertilizantes químicos.

Em um estudo publicado na revista Nature Communications, pesquisadores da Universidade de Tsukuba agora identificaram um caminho genético chave em um legume chamad Lotus japonicus que controla nodulação em resposta aos níveis de nitrogênio no solo.

O nitrogênio é um elemento essencial para organismos vivos como costumava fazer o bloco orgânico de vidas: DNA RNA e proteína. Para legumes, obter nitrogênio via nódulos vem com um custo, porque a planta necessita gastar energia e recursos para sustentar a bactéria. Devido a essa compensação, os legumes mantêm um balanço fino de nodulação.

“A forma de nódulos em raiz em resposta níveis baixos de moléculas de nitrogênio fixado como nitrato”, explica a autora do estudo Hanna Nishida. “Quando a concentração de nitrato do solo aumenta, os legumes podem responder com a inibição da raiz de nodulação. O mecanismo dessa resposta é desconhecido, então nosso objetivo era identificar como a regulação dependente de nitrato acontece nessas plantas”, explicou.

A equipe de pesquisa desempenhou um rastreamento genético, quimicamente mutável do gene L. japonicus e buscou mutações que processaram nódulos que não respondem ao nitrato. Eles encontram um gene, chamado de nitrate unresponsive symbiosis 1 (NRSYM1), que quando mutado está no solo. Além disso, eles encontraram a mesma mutação que rompe a regulação nodular em vários outros pontos de controle.