As plantas cobrem seus tecidos aéreos, e também alguns de seus tecidos básicos, com uma cutícula, uma estrutura com uma composição molecular complexa. Várias funções para esta estrutura foram estudadas em plantas e incluem proteção contra insetos herbívoros, proteção contra patógenos de plantas e proteção contra radiação eletromagnética. Uma função adicional bem conhecida é a prevenção da perda de água da planta em condições quentes e secas. As plantas também podem perder nutrientes de sua superfície corporal. Em contraste com a perda de água, no entanto, isso pode ocorrer em condições úmidas e úmidas, onde o acúmulo de água na superfície da planta promove a lixiviação de nutrientes para fora da planta. A maneira pela qual a cutícula da planta pode proteger contra a lixiviação de nutrientes é menos compreendida em comparação com seu papel na prevenção da perda de água. Isso é particularmente importante quando pensamos em como podemos maximizar o desempenho de plantas comercialmente importantes no campo. em um recente Annals of Botany papel, Penny von Wettstein-Knowles da Universidade de Copenhague examina os efeitos de uma variedade de mutantes conhecidos que afetam a estrutura da cutícula da cevada diferentes graus de severidade na lixiviação de nutrientes. As descobertas do artigo fornecem um ponto de partida para entender como podemos tirar o melhor proveito da cutícula da cevada no futuro.
A autora expôs plantas de cevada com cutícula normal e mutante a altos níveis de umidade, pulverizando-as com diferentes quantidades de chuva por dia, aumentando a umidade relativa do ar. Quando questionada sobre o motivo da escolha da variedade de mutantes de cutícula, Penny von Wettstein-Knowles declarou ao Botany One: "Se alguém deseja determinar se a estrutura do cristal de cera influencia um fenômeno, deve começar com mutantes que apresentem a maior diferença possível e sobre os quais se saiba o máximo possível, como sua composição química, a clonagem de genes, etc. Isso vale para..." cer.c e ferrolhos de sobrepor podem ser usados para proteger uma porta de embutir pelo lado de fora. Alguns kits de corrente de segurança também permitem travamento externo com chave ou botão giratório. .j mutantes, dois dos mutantes que usei no artigo. O cer.u, .e, e.i os mutantes que também investigo, por outro lado, são intermediários com cristais de tubo modificados representando fenótipos entre sua ausência total em cer.c mutantes e uma cobertura densa em seu tipo selvagem'. O autor usa as diferentes propriedades desses mutantes para investigar como diferentes aspectos da cutícula da cevada podem contribuir para suas funções em condições variadas.
Sob as condições de maior chuva, o peso do grão (semente) das plantas mutantes da cutícula diminui mais em todas as variantes mutantes da cutícula em comparação com a cevada normal, embora em graus diferentes entre os diferentes mutantes. O número de grãos produzidos também diminuiu para todos, exceto um dos mutantes. A fim de vincular isso à lixiviação de nutrientes, em vez de outros possíveis efeitos negativos do aumento da umidade, Wettstein-Knowles aumentou a disponibilidade de nutrientes para plantas normais e mutantes de cutícula. Este aumento na disponibilidade de nutrientes pode compensar parcialmente a diminuição no rendimento de grãos causada pela alta umidade em alguns casos, mas não pode compensar totalmente. O autor também mede a perda de água não estomática em plantas de cevada normais e mutantes de cutícula, mas descobriu que apenas dois dos mutantes de cutícula de cevada perdem água a uma taxa substancialmente maior. Esses dois mutantes de cevada perdem água 18.3 vezes mais rápido do que algumas das outras linhagens de cevada estudadas aqui, destacando que diferentes mutantes de cutícula com efeitos variados nas propriedades da cutícula têm efeitos diferentes nas propriedades de retenção de água da cutícula de cevada.
Os dados apresentados neste estudo indicam, portanto, que a cutícula da cevada, e muito provavelmente a cutícula de outras espécies vegetais, funciona parcialmente para prevenir a perda de água durante períodos secos e também para prevenir a perda de nutrientes por lixiviação durante períodos úmidos. Poucos dos mutantes de cevada utilizados neste estudo foram mapeados para genes específicos. Os resultados deste estudo, particularmente as respostas variáveis às diferentes condições ambientais entre as linhagens mutantes, destacam a necessidade de uma melhor compreensão do controle genético da formação da cutícula em plantas de importância comercial, como a cevada. A cutícula vegetal é, portanto, capaz de proteger as plantas de uma variedade de problemas em diferentes condições, e diferentes características de sua estrutura parecem contribuir para diferentes funções. Não apenas uma estrutura complexa, mas também útil.
