Noites quentes prejudicam produtividade do arroz
Os pesquisadores estabeleceram dois locais de estudo nas Filipinas
Foto: Nadia Borges
O aumento das temperaturas noturnas está reduzindo o rendimento das safras de arroz, e novas pesquisas nos levam mais perto de entender o porquê. O estudo descobriu que noites mais quentes alteram a programação biológica da planta de arroz, com centenas de genes sendo expressos mais cedo do que o normal, enquanto centenas de outros genes estão sendo expressos mais tarde do que o normal.
"Essencialmente, descobrimos que noites mais quentes desequilibram o relógio interno da planta de arroz", diz Colleen Doherty, professora associada de bioquímica da Universidade Estadual da Carolina do Norte e autora correspondente de um artigo sobre o trabalho.
"A maioria das pessoas pensa que as plantas não são dinâmicas, mas são. As plantas estão constantemente regulando seus processos biológicos - preparando-se para a fotossíntese pouco antes do amanhecer, encerrando-a no final da tarde, determinando precisamente como e onde queimar seus recursos de energia. Plantas. estão ocupados, é difícil observar toda aquela atividade de fora. "
E o que os pesquisadores descobriram é que o relógio responsável por regular toda essa atividade fica bagunçado quando as noites ficam mais quentes em relação aos dias. “Já sabíamos que as mudanças climáticas estão levando ao aumento das temperaturas em todo o mundo, e que as temperaturas noturnas estão subindo mais rápido do que as temperaturas diurnas”, diz Doherty. “Também sabíamos que as noites mais quentes prejudicavam a produção de arroz. Mas, até agora, tínhamos muito poucos insights sobre por que as noites mais quentes são ruins para o arroz. "Ainda não sabemos todos os detalhes, mas estamos restringindo onde procurar."
A pesquisa que trata das perdas na produção do arroz é importante porque o arroz é uma cultura essencial para alimentar centenas de milhões de pessoas a cada ano - e porque as mudanças climáticas representam desafios para a segurança alimentar global.
Para entender melhor como as noites quentes afetam o arroz, Doherty trabalhou com uma equipe internacional de pesquisadores - incluindo Krishna Jagadish da Kansas State University e Lovely Lawas do International Rice Research Institute - para estudar o problema no campo. Os pesquisadores estabeleceram dois locais de estudo nas Filipinas. As temperaturas foram manipuladas em diferentes áreas de cada local de estudo usando aquecedores de cerâmica ou tendas térmicas.
Uma equipe de pesquisa liderada por Jagadish usou os aquecedores de cerâmica para manter as parcelas experimentais a 2 graus Celsius acima da temperatura ambiente e coletou amostras das plantas de arroz a cada três horas durante 24 horas. Parcelas de controle não foram aquecidas, mas também foram amostradas a cada três horas durante o mesmo período de 24 horas. Esses testes foram repetidos quatro vezes. As barracas de aquecimento foram posteriormente utilizadas para validar os resultados dos testes de aquecedores de cerâmica.
Enquanto isso, uma equipe liderada por Doherty descobriu que mais de mil genes estavam sendo expressos na hora "errada", quando as temperaturas noturnas eram mais altas. Especificamente, noites mais quentes resultaram em centenas de genes - incluindo muitos associados à fotossíntese - tornando-se ativos no final do dia. Enquanto isso, centenas de outros genes estavam se tornando ativos muito mais cedo do que o normal, interrompendo o tempo afinado necessário para o rendimento ideal.
"Não está claro o que todos esses genes fazem, mas está claro que essas mudanças de cronograma conflitantes não são boas para a planta", diz Doherty.
Os pesquisadores descobriram que muitos dos genes afetados são regulados por 24 outros genes , chamados de fatores de transcrição. Destes 24, quatro dos fatores de transcrição foram considerados mais promissores para estudos futuros. "Precisamos fazer um trabalho adicional para descobrir exatamente o que está acontecendo aqui, para que possamos começar a cultivar arroz que seja resistente contra noites mais quentes", diz Doherty. "O arroz é uma cultura alimentar importante. E outras culturas básicas também são afetadas pelas noites mais quentes - incluindo o trigo. Esta não é apenas uma questão científica interessante, é um problema de segurança alimentar global."
