Relógios circadianos do trigo podem revelar informações sobre o conteúdo nutricional e o ciclo de vida da planta, aponta nova investigação que poderá melhorar a produção agrícola e a resiliência das culturas num clima em mudança.
Publicado na revista New Phytologist, um estudo liderado pela Universidade de Melbourne revelou que, tal como nos humanos, os ritmos circadianos do trigo australiano variam entre as variedades e aceleram com a idade, podendo ter impactos significativos na regulação dos processos biológicos da planta.
Ao testar se o ritmo interno do trigo influencia aspetos da saúde e produtividade da cultura, os investigadores esperam que os resultados contribuam para um conceito emergente na ciência agrícola chamado cronocultura, que utiliza o conhecimento dos ritmos biológicos das plantas para otimizar a produção agrícola.
Uma parte fundamental do estudo foi a medição do tempo de senescência das folhas do trigo — um processo natural de envelhecimento que retira nutrientes das folhas para os redirecionar aos grãos em desenvolvimento.
O professor associado Mike Haydon, da Escola de BioCiências da Universidade de Melbourne, explica que descobriram uma forte relação entre os ritmos circadianos do trigo, o tempo da senescência e o conteúdo nutricional dos grãos.
“Com base nisso, propomos que, ao medir os ritmos circadianos das variedades de trigo, é possível estimar a velocidade do ciclo de vida da planta,” afirma.
“As nossas descobertas indicam que pequenas alterações nos ritmos internos das plantas de trigo podem ter consequências na qualidade dos grãos”, acrescenta.
Curiosamente, os investigadores encontraram evidências de que os “relógios biológicos” de algumas variedades de trigo podem não estar perfeitamente ajustados ao ambiente em que crescem.
“Algumas variedades podem experienciar o que poderíamos considerar como um ‘jetlag crónico’ para plantas, o que, como se pode imaginar, teria impactos negativos na saúde e produtividade das culturas,” alert< o professor Haydon.
O relógio circadiano das plantas controla não só a senescência e a floração, mas também responde ao stress, regula a fotossíntese e o metabolismo.
O coautor Christopher Buckley, também da Universidade de Melbourne, destacou o potencial da cronocultura especialmente face às alterações climáticas.
“O aumento das temperaturas globais fará com que algumas regiões agrícolas deixem de ser adequadas para a agricultura, enquanto outras poderão tornar-se mais propícias ao cultivo. Nestes casos, a cronocultura pode ser uma ferramenta valiosa,” refere.
“O avanço do conhecimento científico sobre o funcionamento do relógio circadiano nas plantas pode ajudar os melhoradores a desenvolver variedades adaptadas a diferentes latitudes de forma mais rápida”, aponta.
Com esta investigação, a equipa pretende não só aprofundar o conhecimento sobre o trigo, mas também preparar o caminho para culturas mais resistentes e produtivas num futuro climático incerto.
Atualmente, os investigadores estão a analisar um conjunto mais vasto de cultivares de trigo para identificar os ritmos circadianos e características agrícolas mais relevantes, com vista a descobrir os genes chave que explicam esta variação.
“Com esta diversidade de plantas, esperamos encontrar novas fontes de variação no relógio circadiano que os melhoradores possam usar para criar culturas capazes de manter a produtividade apesar das alterações climáticas,” conclui o professor Haydon.
