Investigadores da Gulbenkian identificaram um gene que controla o tamanho das sementes e a capacidade de estas germinarem sob condições de stress. Publicado na revista científica Plant, Cell & Environment, o novo estudo poderá determinar o futuro da produtividade agrícola em terrenos afetados pela salinização.

As sementes só germinam quando uma série de condições internas e ambientais se encontram reunidas. Caso contrário, mantêm-se em estado de dormência. Investigadores do Instituto Gulbenkian de Ciência (IGC) liderados por Paula Duque acabam de desvendar um mecanismo que permite às plantas integrar sinais do ambiente e decidir se devem iniciar o seu desenvolvimento. Um dos genes por trás deste sistema de decisão é o SCL30a.

O interesse do grupo neste gene surgiu de estudos de expressão genética nas sementes de Arabidopsis thaliana, uma planta modelo da família da couve e do nabo. O aumento da expressão do gene SCL30a durante a germinação fê-los suspeitar de que este poderia definir caraterísticas morfológicas e funcionais das sementes em resposta ao stress.

Para testar esta hipótese, os investigadores alteraram a expressão da proteína SCL30a e avaliaram as caraterísticas das sementes em vários cenários. Quando trataram sementes desprovidas desta proteína com sal, estas germinaram menos e mais tarde que as sementes normais. Pelo contrário, sementes com uma expressão aumentada desta proteína germinaram com o dobro da rapidez, especialmente em condições desfavoráveis.

As análises dos investigadores revelaram que estes efeitos resultam da inibição dos sinais enviados pelo ácido abscísico (ABA), uma hormona que restringe a germinação em situações de stress. Ao controlar a expressão de genes de resposta a esta hormona, a proteína SCL30a reduz a sensibilidade da planta à salinidade elevada, permitindo que as sementes germinem. “Estes resultados vão ao encontro de outros estudos que têm vindo a mostrar que a regulação da expressão genética por parte desta classe de proteínas é crucial na resposta das plantas ao stress”, explica o investigador pós-doutorado do IGC Tom Laloum, um dos primeiros autores do estudo. Os investigadores mostraram ainda que esta proteína controla outros aspetos do desenvolvimento das plantas mediados pela hormona ABA, como o tamanho da semente, que aumentou quando a SCL30a foi mais expressa.

A investigadora principal Paula Duque explica que estas funções genéticas “poderão ser aplicadas a espécies agrícolas para criar sementes maiores e que germinem melhor em condições desfavoráveis”. Isto poderá solucionar a limitação da produtividade agrícola em solos salinos, um problema em expansão em várias áreas do globo com particular incidência em Portugal.

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