Le radici sono in grado di misurare da sole il calore: studiate

Pubblicato: 3 giorni fa

Colture, notizie

Le radici delle piante hanno il proprio termometro per misurare la temperatura del terreno circostante e regolano di conseguenza la loro crescita.

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Attraverso ampi esperimenti, un team guidato dall’Università Martin Luther di Halle-Wittenberg (MLU), è stato in grado di dimostrare che le radici hanno un proprio sistema di rilevamento e risposta alla temperatura.

In un nuovo studio pubblicato sull’EMBO Journal, gli scienziati forniscono anche una nuova spiegazione su come le radici rilevano e reagiscono alle temperature più elevate. I risultati potrebbero aiutare a sviluppare nuovi approcci per la selezione delle piante.

I ricercatori hanno utilizzato camere climatiche per studiare come reagiscono il crescione, il cavolo e i pomodori all’aumento della temperatura ambiente. Hanno aumentato la temperatura ambiente da 20 a 28 C.

"Finora si presumeva che il germoglio controllasse il processo dell'intera pianta e agisse come un trasmettitore a lunga distanza che segnalava alla radice che avrebbe dovuto modificare la sua crescita", afferma Marcel Quint dell'Istituto di scienze agricole e nutrizionali alla MLU.

Il suo team lo ha smentito attraverso estesi esperimenti in collaborazione con ricercatori dell'Istituto Leibniz di biochimica vegetale (IPB), dell'ETH di Zurigo e dell'Istituto Max Planck per la ricerca sulla selezione vegetale di Colonia.

In un esperimento, gli scienziati hanno tagliato i germogli delle piante ma hanno permesso alle radici di continuare a crescere.

“Abbiamo scoperto che le radici non ne venivano influenzate e crescevano a temperature elevate allo stesso modo delle piante con germogli intatti. La temperatura più elevata ha stimolato la divisione cellulare e le radici sono diventate notevolmente più lunghe”, afferma Quint.

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Il team ha utilizzato anche piante mutanti i cui germogli non erano più in grado di rilevare e rispondere alle temperature più elevate. Quelli sono stati innestati su radici senza questo difetto. Anche in questo caso le radici hanno potuto reagire al calore del terreno, anche se il germoglio non ha fatto nulla.

In tutti gli esperimenti i ricercatori hanno scoperto che le cellule radicali aumentavano la produzione dell'ormone della crescita auxina, che veniva poi trasportato agli apici radicali. Lì stimolava la divisione cellulare e consentiva alle radici di penetrare più in profondità nel terreno.

"Poiché il caldo e la siccità di solito si verificano in tandem, è logico che le piante attingano a strati di terreno più profondi e più freddi che contengono acqua", spiega Quint.

Gli scienziati hanno capito da tempo come reagiscono i germogli delle piante alle temperature più elevate. Anche le loro cellule producono più auxina, ma la pianta reagisce in modo diverso rispetto alle sue radici. Le cellule del germoglio si allungano, il gambo diventa più alto e le foglie si restringono e si allontanano.

Lo studio fornisce anche spunti per la selezione delle piante.

“Considerati i cambiamenti climatici, la crescita delle radici sta diventando sempre più importante per la coltivazione. Comprendere le basi molecolari della crescita delle radici dipendente dalla temperatura potrebbe aiutare a equipaggiare efficacemente le piante contro lo stress da siccità e a ottenere rendimenti stabili a lungo termine», afferma Quint.

Recentemente gli sono stati assegnati 500.000 euro dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft, una fondazione di ricerca tedesca, per un nuovo progetto di ricerca su questo argomento.

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