Blocos de construção da parede celular: a pectina promove o desenvolvimento reprodutivo do arroz

Em um novo estudo genético do arroz, o professor Hiroaki Iwai e sua equipe da Universidade de Tsukuba revelaram que a pectina desempenha um papel vital no desenvolvimento reprodutivo das plantas, o que pode ter grandes implicações no desenvolvimento de novas variedades de culturas.

A pectina é um carboidrato que atua como um componente essencial nas paredes celulares das plantas terrestres. As paredes celulares das plantas têm múltiplas funções importantes, como fornecer forma e estrutura aos órgãos das plantas e participar da comunicação entre as células. Estudos anteriores já mostraram a importância da pectina no desenvolvimento e crescimento das plantas e nas interações entre plantas e estressores, como patógenos.

"Está claro que a pectina tem um envolvimento crítico nas paredes celulares e, portanto, no desenvolvimento das plantas, mas sua importância no desenvolvimento reprodutivo , especialmente nos tecidos reprodutivos femininos, era pouco conhecida", explica o professor Iwai. "Nós nos concentramos no gene OsPMT16, que tem uma função específica relacionada à adesividade da pectina. Ao remover esse gene de algumas plantas de arroz, conseguimos comparar a estrutura dos tecidos reprodutivos femininos em plantas com e sem o gene".

O estudo revelou que as paredes celulares dos tecidos vegetativos em geral continham ~ 5% de pectina, enquanto as paredes celulares do pistilo (tecido reprodutor feminino) continham ~ 43%. O gene OsPMT16 foi fortemente expresso no pistilo, mas quase na raiz, caule ou folha. Além disso, houve um crescimento vegetativo retardado no arroz mutante sem o gene em comparação com o arroz intacto, e sua fertilidade diminuiu 12%.

"Encontramos poucas diferenças na morfogênese específica, que é o processo biológico que governa a forma dos tecidos e órgãos, entre os órgãos reprodutivos dos dois tipos de arroz", diz o professor Iwai. "No entanto, ficou claro que o pistilo das plantas sem o gene OsMPT16 exibia alguns tecidos anormais e desordenados. Isso mostra que as modificações da pectina fornecidas por esse gene são necessárias para o desenvolvimento normal do pistilo e, portanto, aumentam a fertilidade do arroz". As descobertas da equipe também podem ser aplicadas à melhoria da raça que elimina sementes nos frutos, promovendo a esterilidade feminina, e podem ter outras implicações na prevenção da difusão de genes de culturas geneticamente modificadas e editadas por genoma.