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Ácido jasmônico e crescimento das plantas: como isso afeta o misterioso poder de desenvolvimento do sistema radicular?
O ácido jasmônico e seus derivados, como hormônios importantes para as plantas, são essenciais para seu crescimento e desenvolvimento. Esses fitormônios baseados em lipídios desempenham papéis importantes na regulação de múltiplos processos fisiológicos em plantas, incluindo crescimento, fotossíntese e desenvolvimento reprodutivo. Entre esses processos, o ácido jasmônico é particularmente crítico para a resistência a herbívoros e para as respostas das plantas a ambientes adversos. Estudos recentes também mostraram que certos ácidos jasmônicos podem ser liberados na forma de compostos orgânicos voláteis, promovendo a comunicação entre plantas para indicar perigos comuns iminentes.
História e biossíntese do ácido jasmônico
A descoberta do ácido jasmônico remonta a 1962, quando cientistas isolaram o ácido metil jasmônico (MeJA) do óleo de jasmim. O próprio ácido jasmônico foi isolado de Lasiodiplodia theobromae por Alderidge et al. em 1971. A via biossintética do ácido jasmônico é muito complexa. Ele é convertido principalmente a partir do ácido linoleico, primeiro formando ácido 12-oxo-fitodienoico (OPDA) na membrana do cloroplasto e, então, passando por processos de redução e oxidação para finalmente formar ácido jasmônico. Nesse processo, apenas a conversão em OPDA ocorre nos cloroplastos, enquanto as reações subsequentes são concluídas nos peroxissomos.
A síntese do ácido jasmônico não afeta apenas o crescimento das plantas, mas também desempenha um papel indispensável na resposta imunológica da planta.
Função do ácido jasmônico e mecanismo de defesa das plantas
Embora o ácido jasmônico desempenhe múltiplas funções em muitos processos nas plantas, ele é mais conhecido por seu papel na resposta a feridas. Quando as plantas são danificadas mecanicamente ou atacadas por herbívoros, a biossíntese do ácido jasmônico é rapidamente iniciada, seguida pela expressão de genes de resposta relacionados. No tomate, os danos promovem a produção de moléculas de defesa que inibem a alimentação dos insetos nas folhas.
Quando uma planta é danificada, o sinal do ácido jasmônico faz com que as plantas ao redor se preparem para a defesa, formando um mecanismo de defesa simbiótico.
Além disso, compostos voláteis marcados com ácido jasmônico podem ser transmitidos pelo ar para plantas próximas, aumentando ainda mais seus níveis de transcrição genética para respostas a danos. Essa transferência de energia não apenas fortalece suas próprias defesas, mas também estimula as plantas vizinhas a iniciar medidas de defesa para lidar com a potencial pressão da herbivoria.
O papel do ácido jasmônico no crescimento das plantas
Muitos estudos demonstraram que o ácido jasmônico tem um efeito significativo no desenvolvimento das raízes das plantas. As primeiras descobertas indicaram que quando o JA é superexpresso, o crescimento da raiz é inibido. Embora o mecanismo exato desse fenômeno ainda não esteja claro, sabe-se que as vias de sinalização dependentes de COI1 são essenciais na inibição do crescimento da raiz.
Interações e defesa sinérgica do ácido jasmônico
É digno de nota que há interações entre a sinalização JA e outras vias de defesa, como as vias da frutose (SA) e do etileno (ET). Em muitos casos, a cooperação entre essas vias ajuda as plantas a otimizar seus mecanismos de defesa em resposta a diferentes desafios abióticos e bióticos. O SA promove principalmente a imunidade induzindo a expressão de genes relacionados a patógenos, mas quando as plantas são invadidas por insetos, a resposta de defesa do ácido jasmônico é mais ativa.
Estudos mostram que as interações entre JA e SA são complexas e têm um impacto significativo nas capacidades de defesa das plantas e na alocação de recursos.
Quando o sinal JA de uma planta é aumentado, sua resistência a patógenos pode ser melhorada, enquanto sua resposta à herbivoria de insetos pode ser relativamente enfraquecida. Esse equilíbrio garante que as plantas possam alocar recursos adequadamente entre diferentes desafios para melhorar suas chances de sobrevivência.
Diversidade do ácido jasmônico no desenvolvimento e crescimento das plantas
Além de seu papel nas respostas de defesa, o ácido jasmônico também está envolvido no desenvolvimento das plantas. Por exemplo, em algumas espécies, a secreção de ácido jasmônico está ligada a etapas importantes, como abertura das flores, germinação das sementes e desenvolvimento das raízes. O JA também pode promover a simbiose entre plantas, especialmente no processo de sinalização entre leguminosas e rizóbios.
Os resultados desta pesquisa enfatizam a diversidade e a importância do ácido jasmônico nos processos fisiológicos das plantas, lembrando-nos de prestar atenção à ecologia circundante enquanto entendemos o mecanismo de crescimento das plantas.
Com o avanço da ciência, nossa compreensão do ácido jasmônico está se aprofundando. Ele não só desempenha um papel importante dentro da planta, mas também forma uma rede complexa de inter-relações entre as plantas. Isso levanta uma questão que vale a pena refletir: em futuras práticas agrícolas, como podemos utilizar melhor as propriedades do ácido jasmônico para promover o crescimento e o desenvolvimento saudáveis das plantas?
