Um novo estudo revela diferenças genéticas que influenciam como o milho responde a concentrações mais altas de ozônio no nível do solo. (Don Hamerman, Universidade de Purdue)

Como o metano atmosférico e o dióxido de carbono, o ozônio no nível do solo está em ascensão. Mas o ozônio, um subproduto químico nocivo da combustão de combustíveis fósseis, recebeu relativamente pouca atenção como uma ameaça potencial à agricultura de milho.

Um novo estudo começa a resolver esse lapso, expondo um grupo geneticamente diverso de plantas de milho no campo a níveis futuros de ozônio. O estudo, publicado na revista Global Change Biology , descobriu que alguns membros da árvore genealógica do milho são mais suscetíveis do que outros a produzir perdas devido à alta poluição do ozônio. Descobrir os fundamentos genéticos dessas diferenças pode ajudar os cientistas das plantas a desenvolver milho resistente ao ozônio, disseram os pesquisadores.

“O ozônio entra nas plantas da mesma maneira que o dióxido de carbono: difunde-se da atmosfera para a folha”, disse Lisa Ainsworth , cientista do Departamento de Agricultura dos EUA que liderou a pesquisa com Andrew Leakey ,  professor de  biologia vegetal da Universidade de Illinois; Professora de genética molecular e microbiologia da Universidade da Flórida  Lauren McIntyre ; e University of California, professor de ciências vegetais da Davis,  Patrick Brown . Ainsworth e Leakey são afiliadas do Instituto  Carl R. Woese de Biologia Genômica e do Departamento de Ciências de Culturas de  Illinois.

O dióxido de carbono é um nutriente para as plantas, disse Ainsworth. “Todo o carbono que acaba no grão passa pela folha primeiro”, disse ela. Mas o ozônio é uma molécula altamente reativa que danifica os tecidos biológicos e prejudica a captura de carbono fotossintético nas folhas das plantas.

“Basicamente, o ozônio acelera o envelhecimento da folha”, disse Leakey.

Mesmo os níveis de ozônio no fundo causam alguns danos, disse Ainsworth.

“Nossa pesquisa sugere que os níveis atuais de ozônio diminuem a produção de milho em até 10%”, disse ela. “Isso é tanto quanto a seca ou inundação ou qualquer praga ou doença isolada, mas esse é um componente relativamente não estudado da perda de rendimento nos EUA”

Os pesquisadores usaram a instalação de Enriquecimento da Concentração de Ar Livre nos EUA para rastrear as consequências no mundo real de níveis mais altos de ozônio atmosférico em um campo agrícola. A instalação da FACE usa um sofisticado sistema de emissão que monitora a direção e a velocidade do vento para dosar um campo com níveis específicos de uma variedade de gases, incluindo ozônio.

“O nível que estamos fumigando neste estudo é um nível que é comumente encontrado hoje na China e na Índia”, disse Ainsworth. “Portanto, não é excessivamente alto, apesar de estarmos usando uma concentração que é 2 1/2 vezes o nível de ozônio de fundo no centro de Illinois.”

Os pesquisadores plantaram 45 plantas híbridas de milho, representando todos os principais tipos de milho – pipoca, milho doce, dente, sílex e outros – para procurar variações nas respostas aos altos níveis de ozônio. Eles descobriram que alguns híbridos eram mais sensíveis ao estresse por ozônio do que outros.

“Encontramos duas linhas de milho cujos filhos eram mais sensíveis à poluição por ozônio, independentemente de quais outros tipos de milho os produzimos”, disse Leakey. “Suas deficiências genéticas se manifestaram de maneiras diferentes quando expostas às condições de alto ozônio”.

A genética do milho comercial é um segredo comercial, portanto “não sabemos se essas variedades de milho têm os mesmos calcanhares de Aquiles”, disse Leakey. “Os criadores não saberiam sobre essas diferenças, pois elas não são aparentes em condições de ar limpo”.

Mais análises genéticas e mais experimentos, como os realizados nas instalações da FACE, serão necessários para determinar como as plantas atuais reagirão às condições futuras, disse Leakey.

“É importante entender como as plantas responderão às mudanças climáticas antes das mudanças climáticas”, disse ele. “Essa é a única maneira de encontrarmos as soluções que serão necessárias no futuro.”

artigo , “Descobrindo variação genética oculta na fotossíntese de milho cultivado em campo sob poluição por ozônio”, é publicado na Global Change Biology [DOI: 10.1111 / gcb.14794]. A equipe de pesquisa também incluiu estudantes de pós-graduação da Universidade de Nicole, Nicole Choquette, Christopher Montes e Crystal Sorgini; O cientista de pós-doutorado da Universidade de Timothy Wertin; Cientista de pós-doutorado da Universidade da Flórida, Funda Ogut; e gerente sênior de pesquisa da Universidade da Flórida, Alison Morse. A National Science Foundation apoiou esta pesquisa.

Fonte: Moning AgClips – Universidade de Illinois ACES

Texto originalmente publicado em:
Moning AgClips
Autor: Moning AgClips

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