A seca muda o microbioma da raiz do arroz
(Por Universidade da Califórnia – Davis) A seca pode ter um impacto duradouro na comunidade de micróbios que vivem dentro e ao redor das raízes das plantas de arroz, descobriu uma equipe liderada por pesquisadores da UC Davis. Micróbios associados à raiz ajudam as plantas a absorver nutrientes do solo, então a descoberta pode ajudar a entender como o arroz responde a períodos de seca e como pode ser mais resistente à seca. O trabalho foi publicado em 22 de julho na Nature Plants.
O microbioma da raiz das plantas de arroz irrigado passa por uma sequência de mudanças à medida que as plantas crescem e se estabiliza quando florescem. A sequência de mudanças no microbioma da raiz é consistente para uma determinada cepa de arroz e localização geográfica. Trabalhos anteriores mostraram que quando uma planta de arroz em crescimento é privada de água, ela faz uma pausa na sucessão de mudanças no microbioma da raiz.
Venkatesan Sundaresan, distinto professor de biologia vegetal da Faculdade de Ciências Biológicas da UC Davis, e colegas observaram as mudanças nos micróbios da raiz do arroz ao longo do tempo, quando as plantas foram privadas de água por 11, 21 ou 33 dias. Esse tipo de condição de seca intermitente é mais comum em safras de sequeiro do que em seca terminal, disse Sundaresan.
Como esperado, a comunidade de micróbios muda quando a água é retirada. Mais surpreendente é que as mudanças persistiram por semanas depois que as plantas foram regadas novamente.
“As plantas de arroz carregam uma ‘memória’ do episódio da seca em sua microbiota radicular, de modo que as plantas que passaram pela seca podem ser distinguidas apenas com base em seus microbiomas”, disse Sundaresan.
Promover o crescimento da raiz
A equipe conseguiu cultivar e sequenciar o mais abundante desses micróbios persistentes. Era uma espécie de Streptomyces que promove o crescimento das raízes das plantas, uma resposta clássica à seca. O DNA da bactéria inclui código genético semelhante aos genes de plantas para o hormônio de crescimento auxina.
“A persistência de mudanças no microbioma significa que o alongamento da raiz continua mesmo após o fim da seca. Isso permite que as raízes sejam mais bem preparadas para alcançar águas profundas”, disse Sundaresan. Para alguns cultivares de arroz tolerantes à seca, depois de um episódio de seca, as raízes continuarão a crescer o suficiente para penetrar no solo duro, disse ele.
As mudanças persistentes também significam que a resposta do microbioma será mais rápida na próxima vez que a seca chegar, porque ela é alterada desde a primeira seca.
Conforme os eventos climáticos extremos se tornam mais comuns, as safras tendem a sofrer secas mais intermitentes, observam os autores. Entender o que torna as plantas mais resistentes às condições de seca pode ajudar a reduzir as perdas de safra.
*Os autores adicionais do artigo são Christian Santos-Medellin, Zachary Liechty, Joseph Edwards e Bao Nguyen, Departamento de Biologia Vegetal da UC Davis; e Bihua Huang e Bart Weimer, Departamento de Saúde da População e Reprodução, Projeto Genoma do Patógeno 100K, Escola de Medicina Veterinária da UC Davis. Sundaresan também tem um cargo de docente no Departamento de Ciências Vegetais, Faculdade de Ciências Agrárias e Ambientais.
O trabalho foi financiado por doações da NSF e do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos.
