Uma nova descoberta científica poderá ajudar os produtores de cevada a otimizar a dormência das sementes e a melhorar a eficiência das culturas. O avanço resulta de um trabalho conjunto entre investigadores da Universidade de Adelaide, na Austrália, e o Carlsberg Research Laboratory, na Dinamarca.
A equipa de investigação conseguiu esclarecer o funcionamento de um complexo enzimático fundamental para a dormência das sementes de cevada, conhecido como MAPK (quinase proteica ativada por mitógenos). Este mecanismo desempenha um papel decisivo no equilíbrio entre a dormência do grão e o início da germinação.
De acordo com a professora Maria Hrmova, coautora do estudo e investigadora da Universidade de Adelaide, a construção do modelo estrutural deste complexo foi possível graças a uma abordagem multidisciplinar. “Foi particularmente estimulante reunir ferramentas da química, bioquímica, biofísica, biologia estrutural, genética e bioinformática para compreender este sistema”, afirma.
Segundo a investigadora, o modelo agora identificado poderá ter aplicações diretas no melhoramento de plantas e na produção alimentar. “Os melhoradores poderão ajustar o período de dormência do grão, evitando fenómenos indesejáveis como a germinação antes da colheita, que compromete a qualidade e o rendimento da produção”, explica.
O professor Geoff Fincher, também da Universidade de Adelaide e coautor do estudo, destaca que a investigação permitiu vários avanços no conhecimento dos processos que regulam a dormência das sementes. “Conseguimos identificar os mecanismos moleculares através de modelação computacional das interações entre proteínas, bem como descrever a hidrólise do ATP e a transferência de um grupo fosfato que ativa a enzima MAPK”, refere.
O trabalho permitiu ainda clarificar aspetos evolutivos relacionados com a seleção natural e com a intervenção humana na transição entre dormência e germinação, em resposta a diferentes condições ambientais e exigências comerciais.
Publicado na revista científica International Journal of Molecular Sciences, o estudo aprofunda conhecimentos anteriores sobre a base genética da dormência na cevada. Investigação genética já tinha identificado dois locais no genoma associados a este processo, responsáveis pela produção de uma enzima alanina aminotransferase e de uma quinase MAPK, conhecida como MKK3, que integra uma cascata de três componentes.
Segundo Maria Hrmova, as conclusões agora alcançadas poderão estender-se a outras culturas agrícolas, como o arroz. “Este trabalho terá impacto no pré-melhoramento de plantas com base em pangenomas, permitindo analisar os efeitos combinados de diferentes variantes genéticas na estrutura e função das proteínas”, sublinha.
A investigadora acrescenta que esta abordagem poderá facilitar, no futuro, a adaptação da duração da dormência das sementes a diferentes ambientes de cultivo, contribuindo para uma agricultura mais eficiente e resiliente.
