As práticas agrícolas de arte geralmente reduzem o solo de nutrientes e minerais importantes, dependendo do fertilizante artificial para apoiar o crescimento dos agricultores. De fato, o uso de fertilizantes foi quatro vezes maior que a década de 1960, mas vem com sérias conseqüências. A produção de fertilizantes exige muita energia e seu uso poluente água, ar e terra.
Os biólogos vegetais do Instituto Salk estão propondo uma nova solução para ajudar a chutar essa prática instável de fertilizantes.
Em um novo estudo, os pesquisadores identificaram uma molécula -chave produzida pelas raízes das plantas, um pequeno peptídeo chamado CLE16, que incentiva as plantas e o fungo do solo benéfico a entrar em contato um com o outro. Eles dizem que melhorar esse relacionamento simbólico, onde o fungo fornece os nutrientes minerais da planta através do CL16 complementar, pode ser uma maneira mais natural e sustentável de incentivar o crescimento da colheita sem o uso de fertilizantes artificiais nocivos.
A pesquisa foi publicada Atividades da National Science Academy 18 de abril de 2025.
“Muitas plantas foram desenvolvidas para se envolver em relações simbólicas com outras espécies, mas as técnicas reprodutivas industriais têm umidade para muitas características de simbiose em nossos tempos modernos e deixaram de dependência de fertilizantes químicos”, disse a autora sênior Lena Mueller, da Salk. “Ao restaurar a simbiose natural entre raízes de plantas e fungos, podemos ajudar as culturas a obter os nutrientes necessários sem usar fertilizantes nocivos”.
Nesta relação de mutuamente benéfico, o fungo microorgânico Arbbasal que transporta o solo fornece às plantas água e fósforo, que as plantas levam em troca de moléculas de carbono. Essas trocas ocorrem pela gavinha do fungo simbiótico especializado, chamado Arbbas Kulos, se enterrou para as células principais da planta. Cerca de 80% das plantas podem, portanto, negociar recursos com fungos. No entanto, as características que suportam esse simbólico foram enfraquecidas há séculos, enfraquecem a reprodução agrícola, o que prioriza a produção de culturas com o maior rendimento.
Os cientistas de Salak dizem que novas variedades de culturas podem ser reproduzidas para fortalecer essas características – uma oportunidade que desejam explorar através da iniciativa de aproveitamento do Instituto.
Essas características começaram a descobrir e fortalecer, o Laboce de Muwler começou a estender uma espécie junto com o fungo microorréico Arbbaskular Medicago Trankatula, Uma pequena legumin do Mediterrâneo. Depois que os dois criaram um relacionamento simbólico, os pesquisadores analisaram a interação para ver o que os genes apóiam a interação.
Os grãos começaram a expressar uma pequena molécula de sinal chamada CLE16 – um membro da família CLE de peptídeos. Essas pequenas moléculas de sinal estão presentes em muitas espécies vegetais, mas relativamente curtas. CLE16 é o único cientista de peptídeo clie planta Era Estava trabalhando contra o estudo de simbiose.
Sagar Bashial, um estudante de graduação em Moller’s Lab, disse: “Na verdade, temos o primeiro peptídeo clley de planta para simbiose e promoção”. “É realmente emocionante do ponto de vista científico obter novas idéias incríveis sobre esses peptídeos. É um grande passo para alcançar o relacionamento durável do campo”.
Para garantir que o CLE16 esteja promovendo relacionamentos simbióticos, o CLE16 adicional foi adicionado ao solo para ver o que será basial. A dose extra de fungo CLE16 se torna mais visível e sobrevive por um longo tempo, eventualmente aumenta a abundância dessa estrutura de negócios nutricionais nas raízes. O resultado foi um sinal pró-semose auto-prescrito: quanto mais fungos benéficos se expandem dentro das raízes, mais Cle16 foi produzido pela planta, que mais tarde promoveu a colônia de mais fungos.
A equipe então realizou vários testes para entender como o CLE16 estava incentivando essa interação entre plantas e fungos benéficos. Sua pesquisa revelou que o CLE16 incentiva a simbiose através da proteína de sinalização (CRN), um componente do complexo do receptor Clavata, conhecido por seu papel no ambiente do ambiente.
Como uma planta é enfatizada, ela entra em um estado de resistência mais alta para se proteger de qualquer ameaça. No entanto, sem saber, torna a planta menos aceitável para o fungo. Moulla prevê que, quando o CL16 Crn-klavata está ligado ao complexo receptor, reduz o nível de estresse e resistência à planta, permitindo que o fungo benéfico entre nas raízes das plantas e inicie a troca nutricional.
É importante ressaltar que a equipe de Moller mostrou que muito fungo microorgânico Arbbaskular também produz seus próprios peptídeos nacionais CLE16, que Também A simbiose é promovida ao adicionar ao solo. Os pesquisadores pensam que esses peptídeos de fungos imitam os próprios peptídeos CLE16 da planta, permite assim que o fungo benéfico permita os mesmos complexos de receptores CRN-klavata da planta e permite a simbiose.
Os suplementos CLE16 e peptídicos como CLE16 e fungos CLE16 podem ser um complementar semelhante às terras agrícolas, que pode ser uma solução para o crescimento de redes de fungos, que beneficiam a colheita ano após ano.
O trabalho futuro também validará se os duplicados de peptídeos como Peptídeos CLE16 ou fungos CLE16 também validarão a simbiose em culturas importantes como soja, milho ou trigo. Se o fizerem, essas moléculas começarão a ser usadas para substituir fertilizantes químicos instáveis e poluentes por fungos benéficos.
“Além de atuar como fertilizantes biológicos, o fungo microorgânico do árbitro também adiciona uma camada de proteção natural às plantas que podem nos ajudar a reduzir o uso de pesticidas”, disse Mouler. “Se pudermos ganhar fungos úteis e outros germes para ajudar a estabelecer esse relacionamento simbólico, podemos fazer nossas colheitas, campos e solo mais duráveis e saudáveis a longo prazo”.
Este trabalho foi apoiado pelo Fundo Start-Up da Universidade de Miami e pela Fundação HES, bem como pelo National Food and Agriculture Institute (2022-67013-42820) no Departamento de Agricultura dos EUA.
