Continuando com nosso tema de Ação de Graças, veja como as plantas colhem alguma nutrição para seu próprio jantar. Agradecemos ao Max Planck Institute for Plant Breeding Research por seu trabalho neste artigo. 
Na natureza, as plantas saudáveis estão repletas de bactérias e outros micróbios, principalmente derivados do solo em que crescem. Essa comunidade de micróbios, a
microbiota vegetal , é essencial para o crescimento ideal das plantas e protege as plantas dos efeitos nocivos de microorganismos patogênicos e insetos. Acredita-se também que a microbiota da raiz da planta melhore o desempenho da planta quando os níveis de nutrientes são baixos, mas exemplos concretos de tais interações benéficas permanecem escassos.
O ferro é um dos micronutrientes mais importantes para o crescimento e produtividade das plantas. Embora abundante na maioria dos solos, a baixa disponibilidade de ferro geralmente limita o crescimento das plantas, pois é encontrado em formas que não podem ser absorvidas pelas plantas. Assim, o rendimento adequado das culturas geralmente requer o uso de fertilizantes químicos, que podem ser ecologicamente prejudiciais se aplicados em excesso. Agora, os pesquisadores do MPIPZ liderados por Paul Schulze-Lefert descobriram uma nova estratégia empregada pelas plantas para superar esse problema:
elas liberam substâncias de suas raízes que direcionam as bactérias associadas às plantas para mobilizar o ferro do solo para que as plantas possam facilmente aceite. Quando confrontadas com ferro em formas indisponíveis, as plantas montam uma resposta compensatória para evitar a deficiência de ferro. Essa resposta de fome envolve extensa reprogramação da expressão gênica e a produção e secreção de cumarinas, compostos aromáticos que são liberados das raízes das plantas e que podem melhorar a solubilidade do ferro. Curiosamente, foi demonstrado recentemente que as cumarinas são uma força seletiva, moldando a composição de comunidades bacterianas associadas a plantas. Agora, verifica-se que algumas cumarinas também atuam como um “
SOS ” sinal que solicita que a microbiota da raiz apoie a nutrição de ferro da planta.
Para avaliar primeiro a contribuição da microbiota da raiz para o desempenho da planta limitante de ferro, Christopher Harbort e seus colegas usaram um sistema controlado que lhes permitiu regular a disponibilidade de ferro, bem como a presença de bactérias associadas à raiz. Usando o modelo de laboratório Thale agrião, eles compararam plantas completamente sem bactérias e outras com uma comunidade sintética adicionada (SynCom) de comensais bacterianos que refletem a diversidade bacteriana da raiz observada na natureza. Os autores descobriram que a adição deste SynCom bacteriano melhorou fortemente o desempenho de plantas cultivadas em ferro indisponível, mas não aquelas cultivadas com ferro prontamente disponível. O cultivo de plantas em associações com cepas bacterianas únicas permitiu que eles determinassem que essa capacidade de resgate de ferro é difundida entre bactérias de diferentes linhagens bacterianas da microbiota radicular. Quando os pesquisadores realizaram os mesmos experimentos com plantas limitadas em sua capacidade de produzir ou secretar cumarinas, a comunidade de bactérias não trouxe benefícios. Assim, eles poderiam mostrar que as cumarinas secretadas por plantas são responsáveis por obter assistência nutricional de comensais bacterianos sob limitação de ferro.
As descobertas dos autores sugerem fortemente que a microbiota radicular é parte integrante de como as plantas se adaptam ao crescimento em solos limitadores de ferro. Além disso, ao identificar o sinal de planta para micróbio para assistência, esta pesquisa nos aproxima um passo para aproveitar as bactérias do solo naturalmente presentes como um substituto para fertilizantes sintéticos. Melhorar a nutrição das plantas com ferro poderia não apenas melhorar os rendimentos agrícolas, mas também aumentar o teor de nutrientes das culturas alimentares básicas, uma estratégia potencial para combater a deficiência de ferro também em humanos.
Para ler mais: Cumarinas secretadas pela raiz e a microbiota interagem para melhorar a nutrição de ferro em Arabidopsis Harbort, C. J., Hashimoto, M., Inoue, H., Niu, Y., Guan, R., Rombolà, A. D., Kopriva, S., Voges, M. J. E. E. E., Sattely, E. S., Garrido-Oter, R .,
Schulze-Lefert, P .
