Destaque

Brócolis se parece mais com couve-flor em um mundo mais quente

Fonte

Universidade Cornell

Data

terça-feira, 24 janeiro 2023 17:25

Um novo estudo identifica os fundamentos genéticos do porquê das cabeças de brócolis se tornam anormais quando está quente, fornecendo informações sobre os efeitos do aquecimento induzido pelo clima para todas as culturas e apontando o caminho para a criação de novas variedades resistentes ao calor.

O brócolis cresce melhor quando plantado no início da primavera ou no final do verão, no outono. Os pesquisadores descobriram que, enquanto o brócolis cresce normalmente em temperaturas médias de 61 graus Fahrenheit [16ºCº], suas coroas começam a se deformar a 72 graus F  [22ºC] e forma densas cabeças semelhantes a couve-flor (chamadas coalhada) a 82 graus F [aproximadamente 28ºC].

Os pesquisadores aplicaram 5-azacitidina, uma substância química conhecida por inibir um processo chamado metilação do DNA, onde um grupo metil – uma pequena molécula – é adicionado ao DNA. A metilação é um mecanismo para ativar e desativar os genes; neste caso, suprime um conjunto de genes necessários para a produção normal de cabeças de brócolis. Quando a 5-azacitidina foi administrada, as cabeças normais de brócolis cresceram até 82 graus F [aproximadamente 28ºC], sugerindo que a metilação estava por trás do crescimento anormal na presença de calor.

“Assim que entendermos melhor o mecanismo, devemos ser capazes de criar maneiras de desenvolver uma nova biotecnologia, uma abordagem de genética molecular para suprimir a metilação do DNA, a fim de criar culturas para crescer em temperaturas muito mais quentes e em regiões mais amplas”, disse o Dr. Susheng Gan , professor da Escola de Ciências Integrativas de Plantas Seção de Biologia Vegetal, na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, e co-autor correspondente do artigo publicado na revista científica Molecular Horticulture. A Dra. Liping Chen, professora de ciência vegetal na Universidade de Zhejiang em Hangzhou, China, é outra autora correspondente.

As temperaturas mais quentes afetam todos os aspectos do crescimento e desenvolvimento das plantas. O desenvolvimento da flor é especialmente complexo e sensível às temperaturas, com o calor reduzindo a qualidade e o rendimento de vegetais como brócolis, onde a cabeça completa da flor – incluindo caules, caules, folhas e flores – é consumida. Embora mais estudos sejam necessários, o Dr. Gan acredita que em temperaturas mais altas, a metilação do DNA dos genes envolvidos no desenvolvimento floral pode ser conservada em todas as culturas.

No estudo, os pesquisadores traçaram o perfil das plantas de brócolis (Brassica oleracea) usando tecnologias de sequenciamento de genoma completo que identificaram o metiloma da planta – onde ocorreu a metilação do genoma – e seu transcriptoma – que identifica quais genes estão ativados. Eles descobriram que o desenvolvimento anormal de flores em brócolis era regulado por conjuntos de genes associados à cessação do desenvolvimento floral (FCGs). A 61 graus F [16ºC], as cabeças de brócolis (seu botão floral) desenvolveram-se normalmente. A 82 graus F [28ºC] e, em menor grau, a 72 graus F [22ºC], a metilação dos elementos genéticos que ativaram os FCGs foi suprimida.

Quando cultivado em temperaturas mais quentes, o desenvolvimento floral fica restrito aos estágios iniciais de desenvolvimento. Portanto, a 72 graus F [22ºC], os brotos de brócolis ficam restritos a um estágio em que parecem um cruzamento entre uma cabeça de brócolis e coalhada de couve-flor; e a 82 graus [28º]  eles são ainda mais subdesenvolvidos e se assemelham a uma coalhada semelhante a uma couve-flor.

Estudos futuros examinarão o mecanismo por trás da metilação do DNA de FCGs em altas temperaturas.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Cornell (em inglês).

Fonte: Krishna Ramanujan, Cornell Chronicle – Universidade Cornell.

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