Gene de árvore turbina crescimento de planta em luz variável

Você sabe que as folhas fazem melhor fotossíntese na luz do sol. Algumas folhas têm a sorte de estar na luz do sol, algumas são menos produtivas na sombra. Algumas têm o problema de poderem estar no sol e na sombra, dependendo de como o que estiver projetando uma sombra se move. E cada vez que elas se movem do escuro para o claro, ou do claro para o escuro, as folhas desperdiçam energia se adaptando às suas novas condições. Agora Feyissa e colegas descobriram um gene que eles chamam REFORÇO (BSTR) que ajuda as plantas a lidar com as mudanças de luz. É encontrado em choupos, mas a equipe descobriu que outras plantas como Arabidopsis também podem usá-lo, e quando o fazem é como um supercarregador para a fotossíntese.

A magia do BOOSTER gene é que ele ajuda as plantas a gerenciar a energia luminosa por meio da melhoria extinção não fotoquímica (NPQ) respostas. Efetivamente, quando uma folha se move do escuro para o claro, ela recebe mais luz do que pode suportar. NPQ ajuda uma planta a lidar com luz brilhante, convertendo-a em calor que a planta pode irradiar. Isso evita que luz excessiva danifique a planta. O problema é que ligar ou desligar NPQ leva tempo e energia. BOOSTER O gene acelera esse processo, permitindo que a planta gaste mais esforço transformando luz em alimento.

A BOOSTER gene só é encontrado em choupos, mas Feyissa e colegas se perguntaram se ele poderia funcionar em outras plantas. Eles testaram BOOSTER colocando-o em Arabidopsis thaliana, uma planta modelo usada para examinar genes. Eles descobriram que Arabidopsis plantas com o BOOSTER O gene cresceu três vezes mais que as plantas padrão e produziu 50% mais sementes. O sucesso do gene em uma planta distantemente relacionada mostra que BOOSTER poderia beneficiar muito mais plantas do que apenas o álamo.

O estudo foi o resultado do exame de mais de setecentas árvores de choupo diferentes. Os cientistas observaram como as árvores cresciam em condições naturais e então as analisaram para ver quais árvores tinham genes BOOSTER mais ativos. Feyissa e colegas selecionaram as árvores mais promissoras para estudar em detalhes tanto em locais de campo quanto em estufas, onde os pesquisadores rastrearam tudo, desde taxas de fotossíntese até padrões de crescimento.

As plantas perdem uma quantidade surpreendente de energia ao se moverem entre o sol e a sombra. A extinção pode persistir por muitos minutos após uma folha ser sombreada, cortando a taxa de fotossíntese e, com ela, o potencial de crescimento. Muitos cientistas de plantas veem a fotossíntese como uma etapa crítica para melhorar a eficiência das plantações. No entanto, abordagens genéticas anteriores não funcionaram consistentemente entre as espécies. BOOSTERA ampla eficácia do pode sugerir novas pesquisas que poderiam produzir culturas muito mais nutritivas.

Feyissa, BA, de Becker, EM, Salesse-Smith, CE, Shu, M., Zhang, J., Yates, TB, Xie, M., De, K., Gotarkar, D., Chen, MSS, Jawdy, SS, Carper, DL, Barry, K., Schmutz, J., Weston, DJ, Abraham, PE, Tsai, C.-J., Morrell-Falvey, JL, Taylor, G., Chen, J.-G., Tuskan, GA, Long, SP, Burgess, SJ, & Muchero, W. 2025. Um gene órfão BOOSTER aumenta a eficiência fotossintética e a produtividade das plantas. Célula de Desenvolvimento. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2024.11.002

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Postagem cruzada para Bluesky & Mastodonte.

Imagem de capa: canva.