Imitar metabolismo do cacto pode criar resistência à seca
A seca causa perdas significativas de safras em muitas regiões do mundo
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Novas pesquisas promissoras exploram alternativas de economia de água para a fotossíntese em ambientes temperados, que provavelmente se tornarão mais quentes e secos no futuro. O estudo examina os requisitos para a introdução do metabolismo CAM (que ocorre em cactos ou abacaxi) e vias alternativas de economia de água em plantas C3 em diferentes ambientes.
A seca causa perdas significativas de safras em muitas regiões do mundo, e as mudanças climáticas ameaçam exacerbar a ocorrência de secas em regiões temperadas e áridas. Em um novo trabalho publicado no The Plant Cell , a Dra. Nadine Töpfer do Instituto Leibniz de Genética Vegetal e Pesquisa de Plantas Colheitas, juntamente com colegas da Universidade de Oxford, no Reino Unido, analisou o potencial de engenharia genética de plantas resistentes à seca, introduzindo o metabolismo do ácido crassulaceae (CAM).
Eles usaram uma abordagem de modelagem matemática sofisticada para estudar os efeitos da introdução da fotossíntese de plantas CAM, que usam plantas que podem prosperar em condições áridas, em plantas C3, que tendem a prosperar apenas em áreas onde a intensidade da luz solar e as temperaturas são moderadas e a água é abundante. A maioria das plantas, incluindo algumas safras importantes como arroz, trigo, aveia e cevada, usa fixação de carbono C3, na qual o CO2 absorvido durante o dia através dos poros estomáticos da folha é usado imediatamente em reações de fotossíntese conduzidas pela luz. Infelizmente, isso leva a uma perda significativa de água por esses poros em condições quentes e secas.
CAM é uma via alternativa de fixação de carbono que separa temporariamente a absorção de CO2 da fixação de carbono, permitindo que a planta abra os estômatos para absorção de CO2 no frio da noite e armazene o carbono internamente reduzindo as perdas de água através dos poros estomáticos. A planta CAM então fecha seus estômatos durante o calor do dia para minimizar a perda de água e libera o CO2 armazenado dentro das células da folha para ser usado na fotossíntese conduzida pela luz durante o dia.