Campus Viçosa

INCT descobre nova via de morte celular em plantas que pode levar a resistência à seca

04/11/2013

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Pesquisadores do Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia (INCT) em Interações Planta-Praga, liderados pela professora Elizabeth Fontes, do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da UFV, descobriram e elucidaram uma nova via de sinalização de morte celular que permite a adaptação de células vegetais a múltiplos estresses. Eles também descobriram que a modulação intencional dessa via de morte celular, feita por meio de engenharia genética de plantas, promove tolerância de plantas à seca. Na era das mudanças climáticas, a descoberta abre um novo caminho para pesquisas e desenvolvimento de plantas mais resistentes e para o agronegócio no Brasil.

Os pesquisadores concluíram que, sob condições de seca, as plantas ativam uma cascata de sinalização que culmina na expressão dos genes GmNAC81 e GmNAC30. Quando ativados, as proteínas codificadas por estes dois genes agem em conjunto para ativar a expressão de uma enzima hidrolítica, designada VPE, que executa um programa de morte celular programada e a célula vegetal se autodestrói para proteger as células adjacentes. Entretanto, as secas prolongadas promovem uma morte celular maciça em plantas, contribuindo para reduções consideráveis na produtividade agrícola.

A professora Elizabeth Fontes explica que as plantas estão constantemente sujeitas a condições adversas do meio ambiente. Para sobreviverem, elas precisam interagir com os componentes bióticos e abióticos do meio de uma forma adaptativa. Para isto, desenvolveram, durante a evolução, mecanismos complexos que as permitem detectar as variações nas condições de crescimento e ativar cascatas de sinalização que resultam em mudanças moleculares e a consequente adaptação fisiológica.

Foram co-autores do trabalho os estudantes de doutorado Giselle Mendes e Humberto Carvalho, do Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal, os estudantes de doutorado Pedro Reis, do Programa de Pós-Graduação em Bioquímica Agrícola, e Iara Calil do Programa de Genética e Melhoramento, além do pesquisador da Embrapa, Francisco Aragão.

A professora Elizabeth Fontes enfatiza a importância dos resultados das pesquisas para a UFV, que sedia o Instituto, e para o agronegócio brasileiro. “As previsões de mudanças climáticas que preconizam o aumento da temperatura atmosférica, aumento da área agrícola em condições áridas e menor aporte de água para a agricultura são preocupantes porque limitam a produção de alimentos no globo, por isso é preciso buscar plantas mais resistentes a estas mudanças. Estas descobertas colocam a Universidade Federal de Viçosa em condições de desenvolver estas plantas mais tolerantes à seca”.

Os resultados dessa pesquisa foram publicados na importante Revista PNAS – Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America e podem ser acessados no endereço http://www.pnas.org/content/early/2013/10/16/1311729110.

O que é o  INCT?
O Instituto Nacional de Ciências e Tecnologia em Interações Planta-Praga está sediado no Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária – BIOAGRO na UFV e foi instituído pelo MCTI, por meio do CNPq, em parceria com a Fapemig. O INCT engloba 30 pesquisadores das seguintes instituições: UFV, UFSJ, UFOP, UFRJ, UnB, Unicamp, IAC, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, Embrapa Hortaliças e Embrapa Feijão e Arroz.

O Instituto foi estruturado para atender à necessidade de se avançar o conhecimento científico sobre as bases moleculares e funcionais das interações entre plantas e pragas relevantes para a agricultura brasileira e de se intensificarem colaborações multidisciplinares e multi-institucionais que contribuam para uma melhor adequação de procedimentos para coleta de dados da maneira mais eficiente.

Saiba mais sobre o INCT em Interações Planta-Praga: http://estatico.cnpq.br/programas/inct/_apresentacao/inct_planta_praga.html. Na fotografia, a equipe de pesquisadores do Laboratório de Biologia Molecular de Plantas no Bioagro da UFV.

(Léa Medeiros)