As folhas da videira, como todas as outras plantas, têm uma notável capacidade de adaptação ao meio ambiente, principalmente quando se trata de exposição à luz. Os pesquisadores agora obtiveram uma visão mais profunda da anatomia das folhas da videira e como eles respondem a diferentes condições de luz. Este conhecimento pode ser útil para a gestão da vinha e para a otimização da produção de uvas.

O estudo, conduzido por Guillaume Théroux-Rancourt e colegas, concentrou-se nas folhas de dois cultivares de videira (Vitis vinifera L.), Cabernet Sauvignon e Blaufränkisch. Os pesquisadores cultivaram essas cultivares sob condições de alta e baixa luminosidade e, em seguida, analisaram suas estruturas foliares usando tomografia computadorizada (micro-CT) e mediram suas trocas gasosas.

Os botânicos descobriram que as folhas cultivadas sob condições de alta luminosidade eram mais espessas e menos porosas do que aquelas cultivadas sob pouca luz. Os pesquisadores descobriram que essas características quase poderiam explicar as diferenças na área de superfície do mesofilo disponível para difusão por área foliar (Sm, LA), que é uma característica fundamental que folha de links estrutura à sua função. Isso é particularmente importante para a fotossíntese, o processo pelo qual as plantas convertem energia luminosa em energia química para alimentar seu crescimento.

Duas radiografias de seções transversais de folhas. As lacunas nas folhas sombreadas são visivelmente maiores.
Seções transversais micro-CT de folhas de plantas Cabernet Sauvignon e Blaufränkisch cultivadas sob condições de sol e sombra. Imagem: Théroux-Rancourt et al. 2023

Para entender melhor a relação entre a estrutura e a função da folha, os pesquisadores introduziram um novo conceito chamado “estomatal vaporshed”. Este termo descreve a unidade de espaço aéreo intercelular mais intimamente conectada a um único estoma, uma abertura microscópica na superfície da folha que permite a troca gasosa. Ao analisar o caminho dos estômatos para a superfície difusa, os pesquisadores puderam investigar como diferentes estruturas foliares afetam a eficiência da fotossíntese. Em seu artigo, Théroux-Rancourt e colegas escrevem:

Nossa análise das características do espaço aéreo fornece uma base para a abstração dimensional comumente usada ao passar de uma estrutura de folha inerentemente 3D para um modelo de resistência 1D. Depois de entrar no poro estomático, o CO2 o fluxo precisa se espalhar por um volume de ar intracelular cada vez maior, antes de se dissolver em água apoplástica e se difundir em direção aos cloroplastos. Pickard (1981) descreveu isso usando um modelo com domínios hemisféricos concêntricos (a cavidade estomática, o mesofilo poroso) que mapeia aproximadamente nosso vaporshed estomático. O vaporshed torna-se assim uma unidade útil para modelos numéricos analisando CO2 difusão em uma estrutura foliar realista (Ho et al. 2016).

Théroux-Rancourt et al. 2023

O estudo descobriu que as folhas de sol têm um S maiorm, LA, o que é benéfico para a fotossíntese em condições de alta luminosidade. Além disso, os pesquisadores descobriram que a forma das células do mesofilo, responsáveis ​​pela fotossíntese, mudava em resposta às condições de luz. Nas folhas de sol, essas células eram mais alongadas e cilíndricas, enquanto nas folhas de sombra, elas eram mais em forma de funil.

completa aplicação prática desta pesquisa pode estar em gerenciamento de sombreamento de vinhedos. Théroux-Rancourt e colegas escrevem:

O sombreamento na vinha ocorre devido a múltiplas causas: sombreamento natural devido a sistemas de condução, posicionamento dos rebentos ou copas densas (folhas que sombreiam as folhas), mas também através do uso de redes de proteção (por exemplo, contra granizo ou pássaros) ou redes de sombreamento contra o estresse térmico excessivo . Dependendo das condições de crescimento ou genótipos em consideração, diferentes estratégias podem existir para manter o balanço de carbono da planta inteira sob disponibilidade de luz contrastante.

Théroux-Rancourt et al. 2023

LEIA O ARTIGO

Guillaume Théroux-Rancourt, José Carlos Herrera, Klara Voggeneder, Federica De Berardinis, Natascha Luijken, Laura Nocker, Tadeja Savi, Susanne Scheffknecht, Moritz Schneck, Danny Tholen Vitis vinifera sai, AoB PLANTS, Volume 15, Edição 2, fevereiro de 2023, plad001, https://doi.org/10.1093/aobpla/plad001