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Prospecção de Genes de Resistência à Seca e à Salinidade em Plantas Nativas e Cultivadas
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Benko-Iseppon, Ana Maria Soares-Cavalcanti, Nina Da Mota Berlarmino, Luis Carlos Pacifico, João Neto, Bezerra Amorim, Lidiane Lindinalva Barbosa Neto, José R. C. Ferreira Valesca Pandolfi Azevedo, Hayana Millena De Arruda Silva, Roberta Lane De Oliveira Dos, Mauro Guida Santos Alves, Marccus V. S. Kido, Éderson Akio |
| Copyright Year | 2012 |
| Abstract | * E-mail para correspondência: ana.iseppon@gmail.com (Benko-Iseppon, A. M.). Revista Brasileira de Geografia Física 06 (2011) 1112-1134 Benko-Iseppon, A. M. et al. 1113 1. Introdução As mudanças climáticas em curso têm gerado preocupações em todos os continentes do planeta, desde áreas polares, temperadas ou de clima tropical úmido, até áreas semiáridas ou castigadas tradicionalmente por fenômenos sazonais de seca e calor. Além disso, tais mudanças têm sido objeto de acaloradas discussões e controvérsias, especialmente no que se refere à sua contraposição aos objetivos desenvolvimentistas de vários grupos públicos e privados, que se mostram céticos sobre esta possível ameaça e a velocidade com que tais mudanças podem se estabelecer. A despeito das dúvidas existentes e dos argumentos de grupos antagônicos–incluindo extremos onde alguns são contra qualquer forma de modificação dos rumos da natureza, até grupos favoráveis ao desenvolvimento a todo custo–é certo que mudanças climáticas sempre ocorreram em nosso planeta e que as mesmas continuam acontecendo de forma inexorável. No que tange à carência de água, alguns dos cenários mais preocupantes já são parte da realidade de algumas regiões do planeta, especialmente regiões áridas e semiáridas, que sinalizam para cenários ainda mais preocupantes no que tange à extensão das terras afetadas por seca e salinidade e os impactos decorrentes sobre sua biodiversidade e os diversos setores produtivos envolvidos, com ênfase para a agropecuária. É sabido que a origem a vida em nosso planeta, incluindo os membros do reino vegetal, ocorreu com extrema dependência da água, sendo a adaptação ao ambiente terrestre decorrente de várias adaptações fisiológicas e anatômicas, sendo que a ocupação vegetacional do ambiente terrestre ocorreu a partir processos de evolução lenta e a partir de diferentes estratégias (Kendrik & Crane, 1997). Ao longo do tempo, as plantas foram submetidas a diferentes tipos de ambientes definidos pelas condições edafoclimáticas, adaptando-se inclusive a ambientes onde a disponibilidade hídrica é limitada, como ocorre em alguns ecossistemas brasileiros, como a Caatinga, a restinga, o cerrado e os campos rupestres (Figura 1). Acredita-se que esse processo tenha ocorrido ao longo dos últimos 400 milhões de anos, a partir da pressão seletiva dos ambientes secos e salinos fora dos mares, gerando variações no comportamento entre espécies e culminando com a geração de plantas adaptadas aos ambientes mais áridos (Dietrich et al., 2001). Plantas adaptadas a ambientes de seca e calor extremos, como no caso destes ilustrados na Figura 1, apresentam adaptações específicas sem as quais sua ocorrência e sobrevivência seriam ameaçadas. Juntos, os estresses abióticos são responsáveis por desencadear uma série de respostas das plantas, que podem ser percebidas através das modificações morfológicas, fisiológicas, moleculares e metabólicas, a fim de tolerar estes estresses. Revista Brasileira de Geografia Física 06 (2011) 1112-1134 Benko-Iseppon, A. M. et al. 1114 Figura 1. As plantas, como os demais organismos em nosso planeta, se originaram em ambientes aquáticos. Ao longo de sua evolução, as plantas foram sujeitas a pressões ambientais que as tornaram adaptadas a diversos nichos ecológicos, incluindo ambientes como a Caatinga, a restinga, os campos rupestres e o cerrado, onde há pronunciada carência de recursos hídricos. Seca, alta salinidade, bem como baixas ou altas temperaturas se constituem em fatores severamente limitantes da produção vegetal. Quando tais estresses abióticos ocorrem, várias respostas bioquímicas e fisiológicas são induzidas nas plantas, de forma a propiciar a tolerância ou aumentar as chances de sobrevivência às condições adversas. Plantas mais adaptadas a tais estresses, mesmo que ocorram em diferentes continentes, apresentam frequentemente estratégias semelhantes de sobrevivência, incluindo suculência, dormência, folhas com camadas serosas ou ainda a capacidade de armazenar água e nutrientes em estruturas específicas das raízes (Figura 2), entre outras adaptações, as quais dificilmente podem ser transportadas para as plantas cultivadas através do melhoramento ou mesmo da biotecnologia. Considera-se que a agricultura tenha aproximadamente 10.000 anos, sendo que o processo seletivo feito pelo homem, por mais que tenha gerado avanços – como a adaptação do trigo ou do milho às baixas temperaturas da Europa – estas não podem ser comparadas à seleção natural ocorrida nos ambientes marginais, onde as plantas nativas se desenvolveram e sofreram adaptações em prazo muito mais longo. O processo de seleção em regiões marginais, sujeitas à falta de água e de nutrientes, tornou os materiais genéticos nativos dessas áreas mais adaptados aos estresses ambientais (Harlan, 1992). Porém, quais genes poderiam conferir diferenças significativas no desempenho de plantas sem as modificações morfológicas exemplificadas na Figura 2? Revista Brasileira de Geografia Física 06 (2011) 1112-1134 Benko-Iseppon, A. M. et al. 1115 Figura 2. Ilustração de algumas das adaptações típicas à seca em plantas de ecossistemas brasileiros, incluindo suculência (Melocactus sp., Caatinga), folhas com revestimento seroso (Encholirium sp., crescendo sobre rochas; campos rupestres), raízes profundas com sistema de reserva (cerrado, local desconhecido), dormência (espécie não determinada, Petrolândia, PE), Lavoisiera sp. com folhas imbricadas (campos rupestres), Portulaca sp. (Caatinga), apresentando suculência associada a uma densa pilosidade que minimiza a evapotranspiração. As adaptações ilustradas representando caracteres convergentes observados em plantas de diferentes áreas semiáridas, secas ou salinas existentes nos diversos continentes de nosso planeta. Muitas pesquisas têm se voltado para o esclarecimento dos mecanismos fisiológicos e genéticos relacionados à resistência ou tolerância à salinidade e à seca, com a identificação de genes importantes na determinação destas características. Tais genes têm crescido cada vez mais em importância para a biotecnologia, dada a escassez de água que vem se agravando progressivamente em termos globais. As reações moleculares ao estresse hídrico em plantas têm sido amplamente analisadas estudando-se diversos genes de resposta à seca, alta salinidade e frio em nível Revista Brasileira de Geografia Física 06 (2011) 1112-1134 Benko-Iseppon, A. M. et al. 1116 transcricional, havendo algumas revisões recentes (como Goldack et al., 2011; Huang et al., 2012) indicando a complexa interação entre estes genes. O presente trabalho pretende apresentar e comentar os principais estudos realizados no sentido de identificar os principais processos e famílias gênicas importantes na resposta eficiente face aos estresses abióticos aqui tratados, inferindo sobre sua evolução e considerando sua importância e potencial para uso na biotecnologia vegetal. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| DOI | 10.26848/rbgf.v4i6.232764 |
| Alternate Webpage(s) | https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/download/232764/26766 |
| Alternate Webpage(s) | https://doi.org/10.26848/rbgf.v4i6.232764 |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
