Noites quentes atrapalham o relógio interno do arroz

luz brilhante de um pequeno edifício luz em terraços de arrozais sob o céu estrelado

Uma nova pesquisa esclarece como as noites quentes estão reduzindo a produção de arroz.

“Essencialmente, descobrimos que noites mais quentes desequilibram o relógio interno da planta de arroz”, diz Colleen Doherty, professora associada de bioquímica da Universidade Estadual da Carolina do Norte e autora correspondente de um artigo sobre o trabalho na revista PNAS.

“A maioria das pessoas pensa que as plantas não são dinâmicas, mas são. As plantas estão constantemente regulando seus processos biológicos - preparando-se para a fotossíntese pouco antes do amanhecer, encerrando-a no final da tarde, determinando precisamente como e onde queimar seus recursos de energia. As plantas estão ocupadas, é difícil observar toda aquela atividade de fora. ”

E o que os pesquisadores descobriram é que o relógio responsável por regular toda essa atividade fica bagunçado quando as noites ficam mais quentes em relação aos dias.

“Esta não é apenas uma questão científica interessante, é uma questão de segurança alimentar global.”

“Já sabíamos que a mudança climática está levando ao aumento das temperaturas em todo o mundo e que as temperaturas noturnas estão subindo mais rápido do que as temperaturas diurnas”, diz Doherty. “Também sabíamos que as noites mais quentes doem produção de arroz. Mas, até agora, tínhamos muito poucos insights sobre por que noites mais quentes são ruins para o arroz.

“Ainda não sabemos todos os detalhes, mas estamos restringindo onde procurar.”

A pesquisa que aborda as perdas de rendimento do arroz é importante porque o arroz é uma cultura essencial para alimentar centenas de milhões de pessoas a cada ano - e porque um mudança de clima apresenta desafios para a segurança alimentar global.

Para entender melhor como as noites quentes afetam o arroz, Doherty trabalhou com colegas, incluindo Krishna Jagadish da Kansas State University e Lovely Lawas do International Rice Research Institute, para estudar o problema no campo. Os pesquisadores estabeleceram dois locais de estudo nas Filipinas. Eles usaram aquecedores de cerâmica ou o calor tende a manipular as temperaturas em diferentes áreas de cada local de estudo.

Uma equipe de pesquisa liderada por Jagadish usou aquecedores de cerâmica para manter parcelas experimentais a 2 graus Celsius (3.6 graus Fahrenheit) acima da temperatura ambiente e coletou amostras das plantas de arroz a cada três horas durante 24 horas. Parcelas de controle não foram aquecidas, mas também foram amostradas a cada três horas durante o mesmo período de 24 horas. A equipe repetiu esses testes quatro vezes. Posteriormente, eles usaram as barracas de aquecimento para validar os resultados dos testes de aquecedores de cerâmica.

Enquanto isso, uma equipe liderada por Doherty descobriu que mais de mil genes estavam sendo expressos na hora "errada", quando as temperaturas noturnas eram mais altas. Especificamente, noites mais quentes resultaram em centenas de genes - incluindo muitos associados à fotossíntese - tornando-se ativos no final do dia. Enquanto isso, centenas de outros genes estavam se tornando ativos muito mais cedo do que o normal, interrompendo o tempo afinado necessário para o rendimento ideal.

“Não está claro o que todos esses genes fazem, mas está claro que essas mudanças de cronograma conflitantes não são boas para a planta”, diz Doherty.

Os pesquisadores descobriram que muitos dos genes afetados são regulados por 24 outros genes, chamados de fatores de transcrição. Destes 24, quatro dos fatores de transcrição foram considerados mais promissores para estudos futuros.

“Precisamos fazer um trabalho adicional para descobrir exatamente o que está acontecendo aqui, para que possamos começar a cultivar arroz que seja resistente contra noites mais quentes”, diz Doherty. “O arroz é uma cultura alimentar importante. E outras safras básicas também são afetadas por noites mais quentes - incluindo o trigo. Esta não é apenas uma questão científica interessante, é uma questão de segurança alimentar global. ”

O trabalho foi realizado com o apoio do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos, com subsídio do Instituto Nacional de Alimentos e Agricultura.

Fonte: Estado NC

Sobre o autor

Matt Shipman, NC State

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Este artigo apareceu originalmente no Futurity

 


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