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A superexpressão do gene CGR3 em uma cultura modelo levou a um aumento notável de 8% na fotossíntese.


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É possível projetar maior condutância do mesofilo em plantas de acordo com pesquisas do Obtendo Maior Eficiência Fotossintética (RIPE) projeto. A condutância do mesofilo refere-se à facilidade com que o CO2 pode mover-se através das células de uma folha antes de ser transformado em açúcar (alimento vegetal). CO2 enfrenta barreiras à medida que se move através da folha, incluindo suas próprias paredes celulares. Os pesquisadores descobriram recentemente que, ao aumentar a porosidade e reduzir a espessura da parede celular, eles poderiam aumentar o CO2 difusão e absorção em uma cultura modelo.

“Este é um dos poucos testes de conceito bem-sucedidos que mostram que podemos projetar um aumento na condutância do mesofilo e fazer com que isso resulte em aumento da fotossíntese no campo”, disse Coralie Salesse-Smith, pesquisadora de pós-doutorado e autora principal de um artigo sobre a pesquisa. , publicado recentemente em Jornal de Biotecnologia Vegetal.

A condutância do mesofilo é um componente chave na fotossíntese, o processo que todas as plantas usam para converter luz solar, água e dióxido de carbono em energia e produção. Para que o CO2 para chegar ao cloroplasto (onde é transformado em açúcar), ele atravessa barreiras como a parede celular. Paredes celulares mais finas estão associadas a maior condutância do mesofilo sugerindo que a diminuição da espessura da parede poderia alterar a facilidade com que o CO2 move-se para dentro das células, potencialmente aumentando a fotossíntese.

Um gene que altera os componentes da parede celular, CGR3, foi inserido em uma cultura modelo e plantado em um ensaio de campo. As plantas que superexpressam CGR3 mostraram uma diminuição de 7-13% na espessura da parede celular e um aumento de 75% na capacidade do CO2 mover-se através da parede celular em comparação com as plantas sem o gene (tipo selvagem). Juntas, essas alterações aumentaram a condutância do mesofilo, resultando em um aumento de 8% na fotossíntese.

As taxas fotossintéticas foram significativamente aumentadas em plantas com paredes celulares alteradas em relação às plantas inalteradas (controles de tipo selvagem).

“Essa modificação funcionou em uma cultura modelo, mas é importante testar o que acontece na soja para ver se as mesmas melhorias serão alcançadas e se isso leva a melhorias no rendimento”, disse Salesse-Smith.

Leia o artigo:
Salesse-Smith, CE, Lochocki, EB, Doran, L., Haas, BE, Stutz, SS, & Long, SP (2024). Maior condutância do mesofilo e fotossíntese foliar no campo através da modificação da porosidade e espessura da parede celular via expressão de atcgr3 no tabaco. Revista de Biotecnologia Vegetal. Disponível em: https://doi.org/10.1111/pbi.14364

Uma sorridente Allie Arp

Allie Arp é gerente de comunicações do projeto Realizando Maior Eficiência Fotossintética (RIPE) da Universidade de Illinois. Para o RIPE, Allie desenvolve e implementa uma estratégia de comunicação para promover o trabalho dos pesquisadores do RIPE por meio da web, mídia impressa, social e mídia adquirida. Allie obteve seu diploma de bacharel em relações públicas/redação profissional pela University of Northern Iowa e mais tarde obteve seu mestrado em comunicação de massa e jornalismo/educação agrícola pela Iowa State University. Ela tem mais de uma década de experiência em comunicação de pesquisa.

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