A aridificação e a salinização são ambas ameaças à terra utilizável. HMGR é uma proteína usada em terpenoides, que têm funções tanto no crescimento das plantas quanto nas respostas ao estresse. Hui Wei e colegas investigaram superexpressão do PtHMGR gene para saber mais sobre como melhorar a tolerância à seca e salinidade em choupo.
O professor Ali Movahedi, um dos coautores do estudo, disse: “Este problema da seca e do sal é importante não apenas para a pesquisa biológica básica, mas também de vital importância para a reprodução e melhorias na resistência ao estresse das culturas. Há uma grande área de terra subdesenvolvida e não utilizada por causa da seca e da salinidade existente na China. Como explorar e utilizar essas terras tornou-se o foco da pesquisa de melhoramento”.
O choupo é uma planta particularmente boa para examinar esse problema, disse Movahedi. “O choupo é uma espécie de árvore amplamente cultivada em regiões temperadas e frias em todo o Hemisfério Norte. O choupo tem sido usado em estudos de genomas de plantas perenes devido a disponibilidade de sua sequência de genoma. "
O trabalho atual segue um estudo recente de DXS e DXR genes em trichocarpa Populus. Movahedi disse que isso fazia parte de um estudo mais amplo sobre o álamo. “Isoprenóides (ou terpenóides) representam um grande e diversificado grupo de metabólitos primários e secundários presentes em todos os organismos vivos. Vários hormônios vegetais derivados de isoprenóides regulam o crescimento, desenvolvimento e defesa das plantas contra estresses bióticos e abióticos. Na via do ácido mevalônico (MVA), a 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA redutase (HMGR) é considerada a primeira enzima limitante de velocidade na biossíntese de isoprenóides. Na via MEP, 1-desoxi-D-xilulose5-fosfato sintase (DXS) e 1-desoxi-D-xilulose5-fosfato redutoisomerase (DXR) são duas enzimas limitantes de velocidade na biossíntese de isoprenóides. Além disso, nosso estudo foi apoiado pelo National Key Program on Transgenic Research (2018ZX08020002). O objetivo do projeto é cultivar choupos resistentes a estresses bióticos e abióticos.”
Embora o choupo seja uma planta comumente estudada, a equipe não tem certeza se a pesquisa será diretamente aplicável a outras plantas. Movahedi disse: “Embora as plantas sintetizem principalmente o ABA através da via MEP, e o ABA desempenhe um papel importante no estresse abiótico das plantas, as diferenças fisiológicas e estruturais das plantas podem ter respostas diferentes ao estresse abiótico. Neste estudo, o cross talk pode existir na via MVA e MEP. A superexpressão de PtHMGR afeta os níveis de expressão de genes relacionados ao MEP e, em última análise, aumenta o acúmulo de ABA, aumentando assim a resposta do choupo ao estresse abiótico”.
Embora possa não ter relevância direta para outras plantas, é um passo para melhorar a produtividade do choupo. “Nossa pesquisa fornece uma base teórica para a criação de álamo”, disse Movahedi. “É apenas parte do trabalho de reprodução. A pesquisa com plantas transgênicas é dividida em cinco etapas: a experimental, a intermediária, a de liberação ambiental, a produtiva, a de aplicação do certificado de segurança e a de produção comercial. A diferença entre o teste intermediário, a liberação ambiental e os estágios de teste produtivo é a diferença de escala (incluindo o número de materiais experimentais e a área de plantio), e a diferença entre o certificado de segurança da aplicação e os estágios de produção comercial são os diferentes requisitos de condição de controle . A resposta do choupo a estresses abióticos também requer experimentos de campo e análises de biossegurança”.
