bzh os híbridos semi-anões têm um sistema radicular reduzido em um estágio muito inicial do desenvolvimento da planta, de acordo com um novo artigo da Annals of Botany. As plantas têm a adaptabilidade para serem mais eficientes no uso de nitrogênio, pois em condições pobres em N, a planta semi-anã reduz o crescimento da parte aérea para melhorar a relação raiz:parte aérea, enquanto uma planta normal aumentaria o crescimento da raiz. “Sugerimos que bzh os semi-anões não eram apenas mais eficientes em N do que os tipos normais quando o N é escasso devido a um índice de colheita mais alto, mas também devido a uma razão raiz: parte aérea mais alta”, escrevem Antke Schierholt e colegas em seu artigo. “A maior biomassa radicular (raiz EC) dos tipos normais é provavelmente necessária sob baixo teor de N para manter a biomassa e o rendimento, enquanto os híbridos semi-anões têm menos biomassa para ser mantida.”

Crescimento da raiz in vitro experimentar. Cinco mudas por genótipo foram cultivadas em placas de Petri de 12 × 12 cm sob condições controladas. Fonte: Schierholt et al. 2019.

Ironicamente, os genes de nanismo são usados ​​em muitas espécies em que os agricultores desejam aumentar o rendimento. Isso é feito para reduzir o acamamento, onde o caule da planta se curva, dificultando a colheita. Embora os efeitos do nanismo sejam fáceis de ver nos brotos, é mais difícil ver os efeitos em outros lugares. “Como as raízes crescem escondidas no solo, são muito difíceis de caracterizar no campo. A biomassa radicular e a distribuição radicular no perfil do solo podem ser estimadas de forma destrutiva ou não destrutiva em vários ambientes artificiais que vão desde in vitro placas de gel para rizotrons, conforme revisado por Fiorani e Schurr (2013). No entanto, as técnicas mais precisas são muito trabalhosas e caras e, portanto, não são aplicadas no melhoramento de plantas, onde são necessários métodos não destrutivos para grandes números de genótipos no campo”, disseram Schierholt e colegas em seu artigo.

Medições de capacitância elétrica de raiz no campo. O eletrodo da planta foi preso com uma pinça cerca de 2 cm acima do solo no hipocótilo da planta de colza e o eletrodo do solo foi empurrado aprox. 40 cm no chão. Fonte: Schierholt et al. 2019.

Para contornar esse problema, a equipe voltou-se para a capacitância elétrica raiz. Esta abordagem olha para raízes como capacitores com vazamento, então examinar o fluxo elétrico através do solo pode revelar como a biomassa vegetal varia abaixo do solo sem ter que desenterrar a planta. Esta técnica mostrou a biomassa radicular surpreendentemente baixa dos híbridos semi-anões.

“Concluímos que a reação oposta de crescimento da raiz do bzh o tipo semi-anão e normal sob deficiência de N contribui para a maior eficiência de N dos genótipos semi-anão devido ao melhor aproveitamento econômico de N e assimilados. No entanto, o efeito do bzh gene no sistema radicular é complexo e pode ser explicado por um sistema radicular mais fino, raízes laterais alteradas, mudanças na biomassa da raiz principal ou outras mudanças na arquitetura da raiz”, disseram Schierholt e colegas em seu artigo, embora eles alertem que suas descobertas limitações.

“A questão inicial de saber se raiz CE pode explicar a maior eficiência de N de bzh semi-anões não podem ser finalmente respondidos com base nos dados disponíveis. Consequentemente, uma análise da arquitetura da raiz dos híbridos semi-anões e do tipo normal, bem como uma análise das reações moleculares e fisiológicas das plantas, seriam necessárias para explicar completamente as diferenças na eficiência de N entre os tipos de crescimento”.