Plantas dependem de bactérias para mobilizar ferro

Na natureza, as plantas saudáveis são inundadas por bactérias e outros micróbios, principalmente derivados do solo em que crescem. Essa comunidade de micróbios, chamada de microbiota vegetal, é essencial para o crescimento ideal das plantas e as protege dos efeitos nocivos de microrganismos patogênicos e insetos. 

Acredita-se que a microbiota nas raízes das plantas também melhora o desempenho da planta quando os níveis de nutrientes são baixos, mas os exemplos concretos dessas interações benéficas permanecem escassos. O ferro é um dos micronutrientes mais importantes para o crescimento e produtividade das plantas. 

Embora seja abundante na maioria dos solos, a baixa disponibilidade de ferro costuma limitar o crescimento das plantas, pois é encontrado em formas que as plantas não podem absorver. Portanto, os rendimentos adequados das lavouras geralmente requerem o uso de fertilizantes químicos, que podem ser ecologicamente prejudiciais se aplicados em excesso. Agora, os pesquisadores do Max Planck Society liderados por Paul Schulze-Lefert descobriram uma nova estratégia usada pelas plantas para superar este problema: elas liberam substâncias de suas raízes que direcionam as bactérias associadas às plantas para mobilizar o ferro do solo para que as plantas possam absorvê-lo facilmente. 

Quando confrontadas com o ferro de maneiras indisponíveis, as plantas montam uma resposta compensatória para evitar a deficiência de ferro. Essa resposta à fome envolve extensa reprogramação da expressão gênica e da produção e secreção de cumarinas, compostos aromáticos que são liberados das raízes das plantas e que por si só podem aumentar a solubilidade do ferro. Curiosamente, recentemente foi demonstrado que as cumarinas são uma força seletiva que molda a composição das comunidades bacterianas associadas às plantas. Agora, descobriu-se que algumas cumarinas também agem como um sinal "SOS" que faz com que a microbiota da raiz apoie a nutrição vegetal de ferro.