Um consórcio internacional de pesquisa, liderado pelo Cold Spring Harbor Laboratory nos Estados Unidos e envolvendo o INRAE, descobriu o gene responsável pela presença dos acúleos em diferentes gêneros de plantas, incluindo as roseiras. Esses resultados, publicados em 01 de agosto na revista Science, mostram a existência de um programa genético comum na origem dos acúleos.
Por que as rosas têm espinhos?
© INRAE - BENDAHMANE Mohammed
Na realidade, as roseiras não têm espinhos, mas sim acúleos, que são protuberâncias laterais da epiderme, encontradas também em berinjelas. Diferentemente dos espinhos, que são caules ou folhas modificadas, os acúleos podem ser removidos sem rasgar as fibras da planta.
Ao longo de 400 milhões de anos de evolução, várias famílias de plantas distantes desenvolveram de forma convergente acúleos. Essas protuberâncias oferecem muitos benefícios para as plantas porque ajudam a desencorajar herbívoros, a reter e absorver a água atmosférica, ou ainda a sustentar o crescimento de plantas trepadeiras.
Nesse contexto, um consórcio de cientistas se interessou pela origem dos acúleos em diferentes famílias e gêneros de plantas, como o gênero Solanum (que inclui berinjelas, batatas e tomates) e o gênero Rosa, que foi particularmente estudado pelos cientistas do INRAE.
Os pesquisadores usaram uma combinação de abordagens genéticas, incluindo a criação de um mapeamento genético por meio do cruzamento de diferentes espécies de berinjelas, para localizar a posição do gene que controla o desenvolvimento dos acúleos, que até então nunca havia sido identificado.
Através de suas análises, eles descobriram que o gene LOG é o determinante no controle do desenvolvimento dos acúleos. Este gene está envolvido na síntese de citocinina, um hormônio vegetal essencial para a proliferação celular e para o desenvolvimento da planta. Os pesquisadores então identificaram este gene no genoma de outras espécies, incluindo a roseira. A alteração ou eliminação do gene, causando a perda de acúleos, permitiu confirmar seu papel na aparição das protuberâncias.
Esses resultados mostram a existência de um programa genético comum, na origem de uma inovação morfológica vegetal, os acúleos, difundida e recorrente ao longo da evolução. Eles também abrem a possibilidade de entender um mecanismo de desenvolvimento na origem de uma evolução adaptativa compartilhada entre várias espécies vegetais.
Referência:
Satterlee J.W., Alonso D., Gramazio P. et al. (2024). Convergent evolution of plant prickles by repeated gene co-option over deep time.
Science, DOI: https://doi.org/10.1126/science.ado1663