Novas descobertas sobre hormônio presente no tomateiro podem aumentar a produtividade da planta

Pesquisa da USP revela que as estrigolactonas – substâncias até então associadas somente ao desenvolvimento do vegetal – são capazes de influenciar diretamente em seu florescimento e na produção de frutos

Julia Moióli | Agência FAPESP – Em artigo publicado na revista PNAS, pesquisadores da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz da Universidade de São Paulo (Esalq-USP) descrevem pela primeira vez como a estrigolactona, um fitormônio descoberto nas últimas décadas, controla o florescimento e a produção de frutos do tomateiro (Solanum lycopersicum). A descoberta representa uma nova oportunidade para gerenciar o tempo de frutificação da planta e pode causar um impacto considerável na produtividade da cultura.

Derivadas dos carotenoides, as estrigolactonas são um grupo relativamente novo de fitormônios – foram identificadas apenas a partir de 2008. Embora sua importância no desenvolvimento do tomateiro, nas respostas ao estresse e na interação com microrganismos na rizosfera (região do solo onde as raízes crescem) já tenha sido descrita na literatura científica, seu papel na fase reprodutiva ainda era desconhecido.

Agora, neste novo estudo, financiado pela FAPESP, os cientistas da Esalq-USP foram capazes de constatar e explicar mais detalhadamente essa função por meio de técnicas como sequenciamento e processamento de dados de mRNA, quantificação de transcritos genéticos por qRT-PCR, espectrometria de massa e análises estatísticas e funcionais.

Para isso, analisaram e compararam dois grupos distintos de plantas: um deles composto por espécies que haviam sido geneticamente modificadas para apresentar comprometimento na produção de estrigolactona; e outro que incluía vegetais com uma versão sintética do fitormônio. O que se observou, respectivamente, foi: maior tempo de florescimento; e florescimento facilitado, inclusive, com maior número de frutos.

Os pesquisadores envolvidos no projeto também identificaram detalhes de como o mecanismo funciona: “Demonstramos que as estrigolactonas controlam de maneira bem pronunciável o florescimento de tomateiro, regulando a via do microRNA319 e os níveis de giberelinas [substâncias responsáveis pela germinação de sementes nas plantas]”, explica Fábio Tebaldi Silveira Nogueira, pesquisador do Laboratório de Genética Molecular do Desenvolvimento Vegetal do Departamento de Ciências Biológicas da Esalq-USP e coordenador do trabalho.

“Quando a quantidade de estrigolactona é aumentada tanto na folha quanto no meristema [tecidos], a planta tende a reduzir os níveis de giberelina e aumentar a quantidade desse microRNA.”

Interesse econômico

Os resultados obtidos pelos pesquisadores poderão ter impacto direto no manejo e na produtividade total do tomateiro: “Mostramos claramente que, na presença da estrigolactona, a planta floresce com mais facilidade e o número de flores e a quantidade de frutos aumentam consideravelmente”, afirma Nogueira. “Isso significa que, a partir de agora, podemos contar com um novo fitormônio para controlar o tempo de florescimento.”

De acordo com o pesquisador, entre os próximos passos estão investigar se outras vias de microRNAs e diferentes hormônios também interagem e influenciam no desenvolvimento e no aumento da quantidade e do tamanho de frutos e ainda testar os efeitos da estrigolactona em outras plantas de importância agronômica, como soja e milho.

O estudo foi conduzido em parceria com a equipe do laboratório Disafa PlantStressLab, da Universidade de Turim (Itália), sob a coordenação da pesquisadora Francesca Cardinale. Contou ainda com a colaboração de pesquisadores do StrigoLab (Itália), do Laboratório de Reguladores de Crescimento da Universidade Palacký e do Instituto de Botânica Experimental da Academia de Ciências Tcheca (República Tcheca). O grupo recebeu financiamento de programas de pesquisa e inovação da União Europeia.

O artigo Strigolactones promote flowering by inducing the miR319-LA-SFT module in tomato pode ser lido em: www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2316371121.

(imagem: acervo dos pesquisadores)