Resumo da notícia
- Pesquisadores da Unicamp estudam a memória de estresse das plantas, que altera a resposta delas a novas secas, visando melhorar a eficiência hídrica e a adaptação agrícola.
- O Laboratório LCroP investiga relações hídricas e fotossíntese em culturas como cana, citros e agave, combinando análises fisiológicas e bioquímicas para entender a adaptação ao estresse.
- A pesquisa com cana-de-açúcar foca na propagação vegetativa para avaliar como a experiência anterior com falta de água pode aumentar a resistência das plantas a novas secas.
Uma planta que já enfrentou a falta de água pode responder de maneira diferente quando passa novamente por uma situação semelhante. Esse fenômeno, conhecido como memória de estresse das plantas, é uma das frentes de pesquisa do Laboratório de Fisiologia de Plantas Cultivadas (LCroP), vinculado ao Instituto de Biologia (IB) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
O laboratório investiga como as plantas interagem com o ambiente e quais características favorecem seu crescimento e sua recuperação diante de condições adversas. Com isso, os pesquisadores buscam ampliar o conhecimento sobre mecanismos que podem contribuir para a eficiência no uso da água, dos nutrientes e da energia na agricultura.
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A pesquisa ganha relevância porque a disponibilidade de água influencia diretamente o desenvolvimento das culturas agrícolas. Por isso, compreender como diferentes variedades respondem à restrição hídrica pode ajudar a identificar características favoráveis à adaptação a períodos de seca. Os resultados, entretanto, dependem da espécie, da variedade e das condições de cultivo.
Os trabalhos do LCroP também foram apresentados durante uma visita do InovaLab, iniciativa de conexão da Agência de Inovação Inova Unicamp com os laboratórios da universidade.
Fisiologia vegetal orienta pesquisas sobre eficiência hídrica
O LCroP concentra seus estudos em dois processos fundamentais da fisiologia vegetal: as relações hídricas e a fotossíntese. O primeiro envolve a absorção, o transporte e a perda de água pelas plantas. Já o segundo permite capturar gás carbônico e produzir compostos essenciais para o crescimento.
“Tudo que a gente faz aqui, de certa forma, está associado às relações hídricas ou à fotossíntese. A ideia é aumentar a eficiência de uso dos recursos naturais e o desempenho das espécies cultivadas”, explica o professor Rafael Vasconcelos Ribeiro, responsável pelo laboratório.
Essa abordagem permite investigar diferentes culturas sob uma mesma perspectiva. Entre as espécies estudadas estão cana-de-açúcar, citros, pastagens e agave.
Para isso, a equipe combina avaliações fisiológicas com ferramentas de anatomia vegetal, bioquímica, análises metabólicas e modelagem. Dessa maneira, busca identificar características associadas à adaptação das plantas e ao aproveitamento dos recursos disponíveis.
Memória de estresse influencia a produtividade da cana
Entre as linhas de investigação do laboratório, a memória de estresse hídrico ganhou espaço nos estudos com cana-de-açúcar. Os pesquisadores investigam como a exposição anterior à falta de água pode modificar a resposta das plantas cultivadas a partir de mudas originadas dessas matrizes.
“É como se você treinasse a planta a reagir quando o recurso não está disponível”, resume Ribeiro.
A pesquisa considera uma característica importante da cana-de-açúcar: sua propagação vegetativa. Nesse processo, novas plantas se desenvolvem a partir de partes de plantas já existentes. Isso permite investigar se os efeitos de uma experiência anterior de estresse podem persistir nas plantas seguintes.
Para avaliar essa possibilidade, os pesquisadores estudaram duas variedades: a IACCTC07-8008, considerada tolerante à seca, e a IACSP95-5000, de alto potencial produtivo. As plantas que deram origem às mudas foram mantidas com disponibilidade adequada de água ou submetidas a ciclos de restrição hídrica durante o perfilhamento ou a maturação. Posteriormente, as mudas foram cultivadas em condições de campo.
Estudo de campo revela respostas diferentes entre variedades
Publicado em 2025 na revista científica Plant Science, o estudo identificou efeitos distintos conforme a variedade e a fase de desenvolvimento em que ocorreu o estresse hídrico.
Na variedade IACCTC07-8008, as plantas originadas de matrizes submetidas à restrição hídrica apresentaram maior atividade fotossintética. Além disso, aquelas cujas matrizes passaram por estresse durante a maturação tiveram aumento da produtividade de colmos e melhora na qualidade do caldo, incluindo maior teor de sacarose.
Já na variedade IACSP95-5000, o estresse aplicado durante o perfilhamento esteve associado ao aumento da biomassa da parte aérea. Os pesquisadores também identificaram mudanças em características de crescimento, conforme o material vegetal e o tratamento avaliado.
Os resultados indicam que a memória de estresse pode influenciar a produtividade da cana-de-açúcar em condições de campo, mas seus efeitos não são iguais em todas as variedades. A fase em que a planta enfrenta a falta de água também interfere nas respostas observadas.
Na prática, esse conhecimento pode contribuir para futuras estratégias de manejo e para pesquisas voltadas ao desenvolvimento de cultivares mais adaptadas à escassez hídrica. No entanto, os resultados experimentais não significam que provocar restrição de água nas lavouras aumentará a produtividade. A aplicação desse conhecimento exige avaliações específicas de cada variedade e sistema de cultivo.
O trabalho contou com financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e reuniu pesquisadores ligados ao LCroP, ao Centro de Melhoramento Molecular de Plantas (CeM2P) e ao Instituto Agronômico (IAC).
Estudos com citros investigam mecanismos de tolerância à seca
A memória de estresse faz parte de um conjunto mais amplo de pesquisas do LCroP sobre as respostas das plantas à disponibilidade de água. Em citros, por exemplo, a equipe avalia como diferentes porta-enxertos podem influenciar a tolerância à seca.
Em uma das linhas de investigação, os pesquisadores utilizaram carbono-13 para acompanhar o deslocamento de compostos produzidos durante a fotossíntese. Com isso, buscaram verificar se materiais mais tolerantes direcionavam mais recursos para o crescimento das raízes.
Esse processo interessa à agricultura porque o desenvolvimento radicular influencia a capacidade de explorar o solo e acessar água e nutrientes. Ainda assim, a contribuição de cada mecanismo depende das características da planta e das condições ambientais.
Outra frente investiga o papel do óxido nítrico na resposta das plantas ao estresse ambiental. Essa molécula participa de processos de sinalização que ajudam a regular as respostas fisiológicas.
Em estudos com cana-de-açúcar, a equipe identificou diferenças na capacidade de produção de óxido nítrico entre materiais com distintas respostas à seca. A partir dessas observações, os pesquisadores passaram a avaliar se esse mecanismo poderia ser influenciado pelo manejo nutricional, incluindo diferentes formas de fornecimento de nitrogênio.
A proposta é compreender melhor a relação entre nutrição, sinalização celular e tolerância ao déficit hídrico. Dessa forma, os estudos procuram identificar mecanismos que possam contribuir para estratégias agrícolas mais eficientes.
Pesquisas com agave aproximam ciência e inovação
A experiência acumulada pelo LCroP em fotossíntese, relações hídricas e resposta a estresses ambientais também contribui para as pesquisas com agave no âmbito do Brazilian Agave Development (BRAVE), projeto que reúne pesquisadores da Unicamp e parceiros.
Nesse contexto, a fisiologia vegetal ajuda a investigar características como a capacidade fotossintética, a tolerância à falta de água e a recuperação das plantas após a retomada da irrigação.
Estudantes vinculados ao projeto desenvolvem pesquisas sobre diferentes aspectos da fisiologia do agave. Entre os temas investigados estão o desempenho fotossintético de diferentes materiais, a tolerância ao alumínio presente no solo, a resistência ao déficit hídrico e a recuperação após períodos sem irrigação.
Os trabalhos seguem uma linha semelhante à adotada nas pesquisas com cana-de-açúcar e citros: identificar características que ajudem a explicar como as plantas respondem às condições ambientais e utilizam os recursos disponíveis.
A iniciativa também envolve a atuação da Inova Unicamp na gestão e na proteção da propriedade intelectual potencialmente gerada pelas pesquisas. A relação entre tecnologias específicas de tolerância à seca, o projeto BRAVE e o LCroP, porém, precisa ser estabelecida com base nos registros correspondentes antes de atribuir um pedido de patente diretamente ao laboratório.
Ao investigar a memória de estresse e outros mecanismos fisiológicos, o LCroP procura compreender como as plantas reagem à seca e quais características podem favorecer seu desenvolvimento em condições ambientais desafiadoras.
Assim, as pesquisas em fisiologia vegetal e tolerância à seca ampliam o conhecimento sobre a adaptação das culturas e podem contribuir para o desenvolvimento de materiais vegetais e estratégias de manejo mais adequados à disponibilidade de água na agricultura.