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Mecanismos de resistência a estresses abióticos desenvolvidos pelas plantas

Estresse abiótico é denominado como a interferência negativa de elementos não vivos sobre seres vivos em determinado ambiente, que podem variar de acordo com o tempo e a localização geográfica (TAIZ et al., 2013). As condições ambientais determinam de forma expressiva a produtividade, a qualidade e a sanidade das plantas. Por isso, é importante compreender quais são os mecanismos desenvolvidos para amenizar situações desfavoráveis, que vão desde ajustes metabólicos temporários, relacionados à aclimatação, até alterações na forma de órgãos das plantas.

As culturas desenvolveram métodos de forma homeostática para contornar situações desfavoráveis ao seu desenvolvimento, trazendo várias respostas contra o estresse. Esses mecanismos estão relacionados ao crescimento e desenvolvimento das culturas, à biologia molecular e a aspectos fisiológicos.

Ao sofrer determinado estresse, sensores atuam com o propósito de iniciar rotas de transdução de sinais, mediando a necessidade do desenvolvimento da planta conforme sua condição atual.

Assim, um dos principais fatores abióticos de estresse é o déficit hídrico, que culmina na desidratação celular, gerando interferência na fotossíntese e expansão celular. Para isso, as respostas são o fechamento estomático, a alteração da área e enrolamento foliar, mudança na orientação, além do desenvolvimento de cutícula e tricomas que são uma adaptação que permite diminuir níveis de transpiração da planta por meio da camada de ar limítrofe e pela secreção de substâncias.

Diante desses aspectos, as plantas C3 quando estão sob esse estresse realizam o processo de fotorrespiração, um mecanismo que utiliza a própria energia para manter suas atividades metabólicas e posteriormente continuar seu desenvolvimento caso se depare com condições favoráveis.

As plantas C4 possuem maior capacidade de desenvolvimento em condições mais adversas, pois em sua anatomia foliar possuem a estrutura de Kranz e as células do mesófilo que estocam carbono, permitindo à planta continuar seu desenvolvimento por tempo maior mesmo com os estômatos fechados.

Também existem as plantas CAM que realizam a fotossíntese por meio da separação temporal em suas folhas. Ou seja, no período da noite realizam as trocas gasosas, capturando carbono, no qual durante o dia as folhas fecham os estômatos e realizam o processo de carboxilação para seu desenvolvimento.

Além disso, quando a planta está sob esse estresse, a relação dos hormônios ácido abscísico (ABA) e citocininas muda de acordo com a necessidade da planta. Ou seja, quando há pouca disponibilidade hídrica, haverá maior crescimento da raiz em relação a parte aérea, devido a alteração na produção de ABA em relação a citocininas na planta, resultando em exploração de maior volume de solo e redução da produção de biomassa.

Ao se deparar em situação de alteração de temperatura e de pH do solo, a planta reage na manutenção das proteínas por meio de proteínas de choque térmico, com o propósito de manter sua estabilidade. Tendo também a composição de lipídeos que auxiliam no controle térmico, característico de culturas tolerantes ao frio, e com o propósito de evitar o congelamento em períodos de inverno.

Quando há presença de íons tóxicos, as plantas possuem tolerância interna que permite conter altas concentrações desses íons e realizam a exclusão desses elementos através da membrana plasmática. Existe também a produção de EROs (Espécies Reativas de Oxigênio)
como forma de alerta para a necessidade de resposta ao estresse, mas que podem causar dano celular. Diante disso, a desintoxicação de EROs é feita pela planta por meio de antioxidantes e proteínas especializadas.

Por fim, existem as plantas que estão aclimatadas a ambientes úmidos e alagados, como na cultura do arroz, contendo a presença de aerênquima nas raízes que propicia trocas gasosas nessas condições anaeróbicas sem interferir no seu desenvolvimento.

Portanto, conclui-se que as plantas possuem uma série de mecanismos envolvendo aclimatações e adaptações desenvolvidas ao longo do tempo que permitem tolerância a estresses que causam grande prejuízo nas lavouras. Porém, mesmo com esses mecanismos de resistência, as culturas agrícolas sofrem grande impacto no cenário atual, sendo necessário escolher cultivares adequadas e utilizar os manejos corretos nas lavouras, a fim de manter bons níveis de produtividade.

Sobre a autora: Agnes Estela Fontana é Acadêmica do 3º semestre de Agronomia – UFSM, e Bolsista do grupo PET Agronomia – UFSM

Referências:

Estresse abiótico em plantas. Disponível em: . Acesso em: 9 de maio de 2022. TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. Porto Alegre: Artmed, 2013. 918 p. 5ª Edição

BROETTO, F; et al. O estresse das plantas; teoria e prática. Disponível em:< 390142.pdf (santoandre.sp.gov.br)>. São Paulo: Cultura Acadêmica, 2017. 194p



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