O xilema é responsável por fornecer água e nutrientes das raízes às copas das plantas. O grau de conectividade da rede de xilema pode afetar sua eficiência hidráulica e segurança. Um alto grau de conexão pode atuar como um backup em caso de lesão e promove o compartilhamento de nutrientes entre os órgãos das plantas. No entanto, também permite que patógenos e embolia se espalhem mais facilmente. Redes de xilema setorizadas são menos bem conectadas. Plantas setorizadas têm diâmetros de tronco e conduto maiores, menor densidade de condutos, maior isolamento de condutos e menor fluxo lateral. Isso pode afetar a alocação de recursos dentro da planta e contribuir para a não uniformidade da qualidade e produção de frutas nos sistemas de cultivo.

Em seu novo estudo publicado em AoBP, McElrone et ai. investigar o efeito da anatomia do xilema e setorização hidráulica na produção de frutos de videira. Os autores combinaram medições de fluxo de seiva e infusão de corantes específicos do xilema para documentar a área condutora funcional e os caminhos de fluxo das raízes aos brotos das variedades de uva Thompson Seedless de 20 anos e Chardonnay de 8 anos na Califórnia. Eles também usaram microtomografia computadorizada (microCT) para entender melhor a estrutura 3D do xilema.

Videira com setorialidade hidráulica, onde o transporte do corante injetado no xilema (destacado na imagem do corte transversal do tronco) é limitado a uma pequena porção da copa total (delineada em linha tracejada vermelha) e frutos presos a esses brotos. A evidência do corante em cachos de frutas pode ser vista na imagem da seção transversal da raque do cacho na inserção superior. Crédito da imagem: McElrone et ai.

Em seu trabalho, o xilema da videira exibiu setorização hidráulica, onde o transporte era limitado a pacotes discretos do tecido vascular condutor de água. Observações anatômicas detalhadas mostraram que o tecido do xilema era capaz de fornecer água a qualquer parte do dossel da videira, mas funcionava de maneira setorial devido à alta permeabilidade axial entre os órgãos de um lado da videira.

O corante injetado na água do xilema da videira revelou que esses caminhos de fluxo preferenciais conectavam, em alguns casos, raízes individuais às folhas e cachos de frutas em apenas alguns caules. A sectorização provavelmente contribui para a variabilidade dos frutos da vinha. Os resultados do estudo fornecem informações para o manejo comercial do vinhedo que visa maximizar a uniformidade dos frutos na colheita. Especificamente, concluiu-se que a poda anual pode induzir a setorização no que de outra forma é uma planta integrada.