Blocos de construção da parede celular: a pectina promove o desenvolvimento reprodutivo do arroz
Pectina desempenha um papel vital no desenvolvimento reprodutivo das plantas
Modificações da pectina fornecidas por esse gene são necessárias ao desenvolvimento normal do pistilo e, portanto, aumentam a fertilidade 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.