A dispersão de sementes na tribo Triticeae, que detém três das principais culturas de cereais – trigo, cevada e centeio – é realizada através de uma raque quebradiça em cerca de metade dos membros selvagens. Esse fenômeno, que leva ao estilhaçamento e é originário de culturas domesticadas, tem três apresentações diferentes: fragilidade acima de cada nó produzindo unidades de dispersão do tipo cunha, fragilidade acima apenas do nó proximal produzindo uma unidade de espigão inteiro e fragilidade abaixo do nó da raque resultando em unidades do tipo barril.

O gênero Égilops, que exibe todos os três tipos de ráquis quebradiços, também contribuiu com dois dos três subgenomas encontrados no trigo para pão hexaploide e tem muitas características potencialmente valiosas para o melhoramento do trigo. Aegilops longíssima é um membro incomum do gênero porque, embora normalmente forme unidades de espigas inteiras, a quebra às vezes não ocorre em algumas raques, mesmo quando espiguetas férteis foram formadas.

Em um novo artigo publicado na próxima edição da Annals of Botany, o principal autor Xiaoxue Zeng e colegas investigaram homólogos de dois genes implicado em raque frágil em cevada selvagem, Btr1 e Btr2, para entender qual o papel que eles desempenham no fenótipo incomum de Sim. longíssima. Os pesquisadores usaram microscopia eletrônica de varredura para estudar as superfícies de desarticulação (pontos de quebra) formadas pela grama, além de caracterizar a expressão gênica na inflorescência.

Os autores descobriram que a desarticulação é realizada por meio do afinamento das paredes celulares no nódulo da raque, como na cevada, e não por meio de uma zona de abscisão, como visto no arroz. Quanto à sua base molecular, “[a] nível da transcrição, Btr1 homólogos mostraram-se ativos na porção proximal da raque, enquanto Btr2 transcrito foi mais abundante na porção central da raque, diminuindo em direção ao ápice e efetivamente ausente na base”, escrevem os autores. “A zona onde a transcrição de Btr1 e Btr2 sobreposta coincidiu com a ocorrência de fragilidade raquis”.

Isso sugere que os dois genes em conjunto produzem a fragilidade e que sua supressão mantém a integridade das outras porções da raque.

No entanto, um comentário de Elizabeth A. Kellogg, que será publicado no mesmo número da revista, argumenta que poucos, se houver, genes relacionados à quebra são compartilhados entre as espécies de gramíneas, que se estilhaçam em diferentes pontos ao longo da inflorescência e de formas anatômica e histológica diferentes. Kellogg aponta para pesquisas recentes (do qual ela é co-autora) que foi incapaz de encontrar genes de destruição conservados em três gêneros de gramíneas, e o fato de que “não há evidências de que tipo Btr1 e tipo Btr2 tem algo a ver com abscisão.”

Ainda assim, Kellogg aponta, se btr envolvimento do gene na quebra pode ser verificado, o resultado pode ser um primeiro passo na identificação de tendências no nível tribal. “Ao mostrar que btr loci podem controlar a quebra em A. longíssima, podemos inferir que a raque pode se romper da mesma forma e sob o mesmo controle genético em muitas das espécies anuais de Triticeae, a maioria das quais tem uma raque quebradiça que se quebra logo acima dos nós”, escreve ela. “Esse resultado pode parecer simplesmente confirmatório, mas na verdade é importante para estabelecer o nível de generalidade”.

Os próximos passos dessa linha de pesquisa, segundo Kellogg, são a confirmação de tipo Btr1/2 funcionalidade e seu teste em algumas espécies de Triticeae perenes, que geralmente têm uma raque dura e inquebrável. Ela destaca a possibilidade de haver is nenhuma generalidade da função do gene na quebra: “Possivelmente os genes díspares que regulam a abscisão em diferentes culturas são os próprios genes que tornam as culturas morfologicamente distintas. Por exemplo, o btr as proteínas podem estar envolvidas no controle da arquitetura raquis e anatomia nodal. O fato de sua mutação levar à perda de estilhaçamento pode ser acidental.”