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Estudo identifica mecanismo de controle de assimilação de nitrogênio pelas plantas

Elton Alisson - Agência FAPESP - 19/01/2015

[img1][box-leia]Pesquisadores do Instituto de Biologia da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), em colaboração com colegas da University of Edinburgh, na Escócia, identificaram um novo mecanismo pelo qual as plantas controlam a absorção e assimilação de nitrogênio.

A descoberta, realizada no âmbito de um trabalho de doutorado feito com Bolsa da FAPESP, abre perspectivas para o desenvolvimento de cultivares menos dependentes de fertilizantes à base de nitrogênio, largamente utilizados na agricultura para impulsionar o crescimento e a produção vegetal.

Os principais resultados do estudo foram descritos em um artigo publicado na revista Nature Communications. “Identificamos uma nova via de regulação da assimilação de nitrogênio em plantas. Ao alterar essa via foi possível fazer com que as plantas assimilassem mais nitrogênio e, consequentemente, crescessem mais. Dessa forma, esperamos contribuir para a redução do uso excessivo de fertilizantes que frequentemente impactam o ambiente e que representam altos custos na produção agrícola”, disse Lucas Frungillo, primeiro autor do artigo, à Agência FAPESP.

De acordo com Frungillo, as plantas absorvem nitrogênio do solo na forma de nitrato. Uma vez absorvido pelas raízes o nitrato é transportado, principalmente, para a parte aérea do vegetal para ser posteriormente assimilado na forma de aminoácidos e proteínas.

Ao longo do processo assimilatório, o nitrato é convertido em nitrito nas folhas das plantas por meio de uma reação catalisada por uma enzima chamada nitrato redutase.

O nitrito é majoritariamente transportado para o cloroplasto – organela presente nas células vegetais, também responsável pela fotossíntese –, onde segue na via de assimilação de nitrogênio até a formação de aminoácidos. O nitrito também pode ser transformado em óxido nítrico por outras reações enzimáticas e não enzimáticas no interior das células vegetais.

Por muito tempo, segundo Frungillo, a reação de formação de óxido nítrico ao longo da via de assimilação do nitrato foi considerada um subproduto do processo de assimilação de nitrogênio pelas plantas.

Ao estudar esse processo em diferentes cultivares de Arabidopsis thaliana – uma pequena planta herbácea, nativa da Europa, Ásia e África, da família das Brassicaceae, a que também pertence a mostarda –, Frungillo e colegas descobriram que, além de outras ações nas plantas, o óxido nítrico também atua como uma molécula de sinalização, indicando quando as plantas devem limitar a absorção e assimilação de nitrato.

“O óxido nítrico desempenha um papel de sinalizador, indicando para a planta se ela tem ou não nitrogênio suficiente para se desenvolver. Ele faz isso através da regulação da assimilação do nitrato pelo vegetal”, explicou.

Leia a reportagem completa no site da Agência Fapesp.

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