Os cultivos agrícolas adoitan enfrontarse a duras condicións ambientais. En lugar de usar enerxía para o crecemento, factores como enfermidades, temperaturas extremas e solos salgados obrigan ás plantas a utilizala para responder ao estrés resultante. Este fenómeno chámase "a compensación entre a resposta ao crecemento e o estrés".
Un equipo de investigadores da Universidade de Nagoya descubriu unha vía ata agora descoñecida para regular se unha planta usa os seus recursos para crecer ou para facer fronte ao estrés. Portal Phys.org. Este descubrimento podería permitir o control da resposta ao estrés en condicións agrícolas, aumentando o seu rendemento. Os científicos publicaron os seus resultados na revista ciencia.
O equipo de investigación, dirixido polo profesor Yoshikatsu Matsubayashi e a profesora asociada Mari Ohnishi da Escola de posgrao de Ciencias da Vida da Universidade de Nagoya en Xapón, estudou o papel das hormonas e os seus receptores nas respostas das plantas ao estrés.
Centráronse en tres receptores para os que aínda non se identificara a hormona correspondente. Usando Arabidopsis thaliana, unha pequena planta con flores, descubriron a familia PSY que funciona como hormona, uníndose a estes receptores e cambiando a resposta ao estrés ao crecemento e viceversa.
Normalmente, os receptores e as hormonas funcionan como peches e chaves, sendo a hormona (neste caso, o péptido PSY) a clave necesaria para iniciar o proceso biolóxico. Non obstante, neste estudo, as células vexetais que non producían PSY tiveron unha resposta activa ao estrés. Polo tanto, isto suxire que, en lugar de activar a resposta ao estrés, a presenza dunha "chave" PSY no "bloqueo" do receptor mantén desactivado.
Para probar a natureza das respostas ao estrés, os investigadores cultivaron plantas en condicións extremadamente estresantes usando calor, sal e infectáronas con bacterias. As plantas que tiñan deficiencia de receptores PSY ou que recibían constantemente a hormona PSY non responderon adecuadamente ao estrés, o que provocou unha redución da supervivencia. Os científicos concluíron que as plantas estresadas deixan de producir PSY, cuxa ausencia provoca respostas de estrés.
Para explicar este fenómeno, os investigadores propuxeron un mecanismo polo cal as células danadas reducen a concentración de hormonas PSY nas capas celulares adxacentes ás áreas danadas. Esta falta de PSY desencadea a resposta ao estrés. É importante destacar que isto pode explicar por que incluso as plantas danadas poden enviar mensaxes.
En lugar de usar os seus recursos limitados para crear un novo sinal, a célula vexetal danada pode deter a liberación da hormona PSY, activando a resposta ao estrés. Tal mecanismo permitiría equilibrar a resistencia ao estrés cos custos enerxéticos asociados. Como resultado, mesmo nas condicións ambientais máis estresantes, as plantas aínda poden crecer xestionando os seus recursos limitados.
A maioría dos mecanismos que se atopan en Arabidopsis atópanse tamén noutras plantas. Polo tanto, estes resultados son aplicables a todos os cultivos.