O ácido giberélico (GA) é um tipo de hormônio importante para o crescimento das plantas. A “revolução verde” da agricultura ocorreu em grande parte devido à aplicação de ácido giberélico nas lavouras. Os cientistas estão descobrindo as muitas maneiras pelas quais as giberelinas auxiliam no desenvolvimento das plantas, enquanto discernem os métodos pelos quais são transportadas e sintetizadas nas plantas.
O ácido giberélico (GA) é um hormônio encontrado nas plantas que auxilia no crescimento e desenvolvimento das plantas. É comumente usado na agricultura para aumentar o rendimento das colheitas.
Descrição do ácido giberélico
O ácido giberélico, ou GA, é um hormônio encontrado nas plantas. O ácido giberélico pode ser encontrado em tecidos vegetais em crescimento, como brotos, folhas jovens e flores. É ligeiramente ácido. Outro nome para ácido giberélico é giberelina. O ácido giberélico pode entrar nas membranas celulares por difusão simples. Os ácidos também podem ser auxiliados por transportadores de influxo, que são proteínas que podem mover GAs através da membrana celular. Um tipo de transportador de influxo é um transportador de nitrato 1 / transportador de peptídeo (NPF). Outros transportadores incluem SWEET13 e SWEET14, que aparentemente transportam sacarose para o floema da planta. O interior da célula possui menor acidez (um pH mais alto), e assim o GA torna-se negativo responsável. Depois desse ponto, a giberelina não consegue escapar da célula sem se unir a outro componente. Os cientistas presumem que deve haver transportadores que podem mover a giberelina para fora do citoplasma novamente, mas até agora esses “transportadores de efluxo” não foram encontrados.
Mais de 130 tipos de ácidos giberélicos foram descobertos até agora. Vários deles não são biologicamente ativos (bioativos), então eles servem como precursores para GAs bioativos, como GA1, GA3, GA4 e GA7. A biossíntese desses GAs ativos não é bem compreendida, mas os cientistas estão obtendo ganhos nesta área. Embora os GAs não bioativos pareçam se mover por longas distâncias nas plantas, os bioativos não tendem a fazer isso. É claro que o GA pode mover-se para a seiva do floema das plantas e que auxilia no crescimento e desenvolvimento das plantas, bem como no seu florescimento. Aparentemente, os AGs também podem se mover em distâncias curtas. No caso do GA9, essa giberelina é produzida nos ovários das plantas e é realocada nas pétalas e sépalas. A partir daí, ele passa por alterações para se tornar GA4. Esse hormônio bioativo, por sua vez, afeta o crescimento dos órgãos da planta. Os cientistas continuam buscando respostas sobre como os ácidos giberélicos são móveis nas plantas.
Hormônio de crescimento GA3
O hormônio de crescimento GA3 é um tipo de giberelina bioativa. Um cientista japonês descobriu o AC3 na década de 1950. Naquela época, um fungo afetou as plantações de arroz de modo que fez as plantas crescerem e interrompeu a produção de sementes. Essas plantas esguias e inférteis não conseguiam nem mesmo suportar seu peso. Quando os cientistas estudaram esse fungo, descobriram que ele continha compostos que poderiam promover o crescimento das plantas. O fungo era denominado Gibberella fujikuroi, daí o nome giberelina. Um desses compostos, agora denominado GA3, é o ácido giberélico mais produzido para uso industrial. O hormônio de crescimento GA3 é importante para a agricultura, ciência e horticultura. GA3 estimula a ocorrência de órgãos masculinos em certas espécies.
Ácido giberélico e produção de safras
A descoberta de ácidos giberélicos levou a grandes desenvolvimentos na agricultura. Os agricultores descobriram que podiam aumentar seus rendimentos de grãos usando AGs. Isso levou ao que foi chamado de “revolução verde” na agricultura. Os agricultores poderiam adicionar mais fertilizante de nitrogênio às plantações sem se preocupar com o alongamento excessivo do caule. Os aumentos resultantes no trigo e no arroz mudaram completamente a agricultura em todo o mundo, provando a grande importância do ácido giberélico na agricultura moderna.
Até hoje, os ácidos giberélicos são usados para tratar plantas com fenótipos anões. As giberelinas estimulam o crescimento das plantas nessas plantas anãs. O ácido giberélico também pode ser usado para reduzir a floração em pomares de árvores frutíferas jovens. Dessa forma, as árvores frutíferas têm mais tempo para crescer. Também ajuda como medida preventiva contra vírus de plantas em árvores jovens que são transmitidos pelo pólen. Os agricultores decidem quanto ácido giberélico usar em suas plantações, determinando qual é sua meta de produção. Se eles precisarem reduzir a frutificação, podem usar grandes quantidades de ácido giberélico. Por outro lado, se usarem menos GA, então as frutas ou vegetais podem produzir mais. Pomares que dão muitos frutos não precisam de muita aplicação de GA. Geralmente, os AGs devem ser aplicados apenas em climas quentes, ou eles não funcionarão para estimular o crescimento também.
O ácido giberélico também pode ajudar frutas como as frutas cítricas. A aplicação de ácido giberélico aos cítricos pode prevenir a quebra do albedo, que é um vinco e rachaduras na casca da laranja. A aplicação de ácido giberélico também pode reduzir manchas de marca d'água em frutas cítricas. O ácido giberélico, portanto, melhora a qualidade da casca cítrica. A aplicação de GA produz frutos de melhor qualidade que são mais resistentes ao clima adverso e outras vias potenciais de decomposição e danos. Atenção especial às aplicações em plantas saudáveis nas condições certas pode melhorar muito uma cultura de citros. Normalmente, os melhores resultados da aplicação de GA ocorrem quando não é usado sozinho, mas sim em mistura com outros compostos. É claro que as melhorias no rendimento das colheitas e na qualidade dos frutos tornam o ácido giberélico uma ferramenta importante na agricultura. O papel dos AGs de melhorar e aumentar o suprimento de alimentos é impressionante e parece que permanecerá por algum tempo.
Qual é a função das giberelinas?
As giberelinas funcionam como controladores de crescimento nas plantas. Eles trabalham para iniciar a germinação das sementes, ajudar no crescimento dos rebentos e na maturação das folhas e afetar a floração.
Com a germinação das sementes, as sementes permanecem dormentes até que sejam acionadas para germinar. Quando as giberelinas são liberadas, elas iniciam um processo de enfraquecimento do revestimento das sementes ao iniciar a expressão gênica. Isso leva à expansão das células.
Os AGs são fatores que contribuem para o desenvolvimento da flor. Nas bienais, eles estimularão o desenvolvimento das flores. Curiosamente, em plantas perenes, as giberelinas inibem a floração. Além disso, os ácidos giberélicos são fundamentais para o alongamento dos internódios. Novamente, o resultado é uma expansão das células e divisão celular. Isso ocorre em resposta aos ciclos de luz e escuridão.
Em plantas mutantes que são anãs ou com floração tardia, há menos ácido giberélico presente. Nessas plantas, mais aplicação de GA é necessária para retornar as plantas a um padrão de crescimento mais normal. Portanto, a giberelina funciona como uma espécie de redefinição para as plantas.
Outra função da giberelina é auxiliar na germinação do pólen. Durante o crescimento do tubo polínico, a quantidade de giberelina aumenta. As giberelinas também afetam a fertilidade masculina e feminina nas plantas. O ácido giberélico desempenha um papel na supressão da formação de flores femininas.
O estame é o principal local para a produção de ácidos giberélicos.
Descobertas recentes em botânica levaram a uma maior compreensão das vias de sinalização para os ácidos giberélicos. Geralmente, essas vias requerem um receptor de GA, repressores de crescimento chamados DELLAs e proteínas de vários tipos. As proteínas DELLA inibem o crescimento das plantas, enquanto o sinal GA auxilia no crescimento. Para superar essa inibição, os ácidos giberélicos formam um complexo que leva à quebra dos repressores de crescimento DELLA.
Os cientistas ainda estão tentando entender o processo de como os AGs fazem todas essas coisas acontecerem. Teoricamente, as giberelinas devem ser transportadas por longas distâncias dentro das plantas. O mecanismo para isso ainda não está claro.
Uma vez que as plantas não podem se mover, a importância das moléculas de sinalização e hormônios é de grande importância. Aprender mais sobre os mecanismos fundamentais de transporte do ácido giberélico, além das vias de sinalização dos hormônios, levará a uma maior compreensão das plantas. Isso, por sua vez, ajudará a agricultura, pois os humanos enfrentam a necessidade de safras altamente eficientes.
