A obtenção de nitrogênio é um problema para algumas plantas, mas não para as leguminosas que conseguem fixar o nitrogênio no solo, graças aos nódulos das raízes. Obter carbono suficiente para processar o nitrogênio é mais um problema para as leguminosas, então elas controlam seu número de nódulos por meio de um mecanismo de autorregulação. Algumas plantas mutantes 'supernodulam' e acredita-se que estas sejam limitadas em carbono. Então, o que acontecerá com eles com concentrações elevadas de dióxido de carbono na atmosfera? Yunfa Qiao e colegas na China e na Austrália, comparou as respostas de Medicago truncatula mutantes de supernodulação (sol-4 e rdn1-1) e tipo selvagem para cinco CO₂ níveis (300-850 μmol mol^-1), descobrir.

Conhecer como as plantas respondem ao dióxido de carbono elevado é importante, pois pode estimular a fotossíntese. Mas se as plantas não puderem acessar outros nutrientes, o aumento da fotossíntese pode causar outros problemas. Um quebra-cabeça é como as leguminosas, com sua capacidade de desenvolver nódulos para aproveitar o aumento do dióxido de carbono, responderão às condições futuras?

Qiao e colegas compararam dois mutantes de supernodulação de M. truncatula ou trevo de barril, sol-4 e rdn1-1 e um tipo selvagem para ver como a fixação de nitrogênio variou em resposta a concentrações elevadas de dióxido de carbono. Eles cultivaram as plantas em cinco concentrações diferentes de dióxido de carbono. Eles então examinaram a formação de nódulos e a fixação de nitrogênio aos dezoito e quarenta e dois dias após a semeadura.

Todas as plantas aumentaram a biomassa, o número de nódulos e fixaram o nitrogênio com o aumento do dióxido de carbono – até 700 partes por milhão. Mas os mutantes se saíram de maneira diferente. O rdn1-1 mutante tende a ter um desempenho um pouco melhor do que o tipo selvagem. Mas o sol-4 mutante teve pior desempenho.

“A diferença mais marcante foi vista na incapacidade do sol-4 mutante para compensar sua biomassa de brotos reduzida sob eCO₂, Enquanto que o rdn1-1 mutante excedeu os aumentos de biomassa de brotos vistos no WT A17”, escrevem e colegas. “Da mesma forma, o rdn1-1 mutante apresentou o maior N total₂ fixação, especialmente sob eCO₂ (por exemplo, 700 μmol mol^-1). Isso foi fortemente correlacionado com o aumento da biomassa da parte aérea... Em contraste, o sol-4 mutante lutou para aumentar a biomassa da parte aérea com o aumento de N₂ fixação, além de ser caracterizado por menor N total₂ fixação por planta. Portanto, concluímos que o fenótipo do sol-4 mutante, semelhante aos respectivos mutantes na soja…, não está relacionado ao fornecimento de C devido à mutação específica no SOL/NARK gene."

ARTIGO DE PESQUISA

Qiao Y, Miao S, Jin J, Mathesius U, Tang C. 2021. Respostas diferenciais do sunn4 e rdn1-1 mutantes de supernodulação de Medicago truncatula ao CO2 atmosférico elevado. Annals of Botany 128: 441-452. https://doi.org/10.1093/aob/mcab098