Un gruppo di ricerca guidato da RIKEN ha scoperto una scoperta che può essere utilizzata per migliorare l'assorbimento dei nutrienti nelle colture.Il trasportatore è legato alla tendenza al ribasso delle radici delle piante a causa della gravità.Questo fenomeno è chiamato geotropismo radicale1.googletag.cmd.push(function(){googletag.display('div-gpt-ad-1449240174198-2′);});
Charles Darwin fu uno dei primi scienziati a studiare la gravità delle radici delle piante.Attraverso esperimenti semplici ma eleganti, Darwin dimostrò che gli apici radicali delle piante possono percepire la gravità e trasmettere segnali ai tessuti vicini, piegando così le radici verso la gravità.Ora sappiamo che l’ormone vegetale auxina svolge un ruolo chiave in questa risposta gravitazionale.
Gli ormoni vegetali hanno molte funzioni fisiologiche e possono aiutare le piante a resistere alle fluttuazioni ambientali.Per funzionare correttamente, la loro distribuzione e attività nelle cellule e nei tessuti deve essere progettata con precisione.Di solito si tratta di trasportatori che mediano l'assorbimento cellulare o l'esportazione di ormoni o dei loro precursori.
Ora, i biologi del RIKEN hanno dimostrato che il trasportatore NPF7.3 precedentemente descritto può regolare la risposta dell’auxina e la gravità delle radici nella pianta modello Arabidopsis.
Mitsunori Seo del RIKEN Sustainable Resources Science Center ha dichiarato: “Abbiamo notato che le piantine con mutazioni nel gene che codifica NPF7.3 mostravano una crescita anormale delle radici”.“Un’ispezione più attenta ha rivelato un difetto specifico nella risposta gravitazionale, come precedentemente riportato.La funzione di NPF7.3 come trasportatore di nitrati e potassio non può essere spiegata.Questo ci fa sospettare che la proteina possa avere anche altre funzioni precedentemente non caratterizzate”.
Esperimenti successivi hanno dimostrato che NPF7.3 agisce come trasportatore dell'acido indolo-3-butirrico (IBA) e l'IBA assorbito da specifiche cellule radicali attraverso NPF7.3 viene convertito in acido indolo-3-acetico (IAA), che è il principale fonte interna auxina.Ciò aiuta a stabilire un gradiente di auxina nel tessuto radicale, che a sua volta guida la risposta gravitazionale.
L'IBA è un precursore secondario dell'IAA e il ruolo dell'IAA derivato dall'IBA nel movimento gravitazionale era precedentemente sconosciuto.Tuttavia, sembra che anche altre piante (comprese le specie coltivate) abbiano meccanismi di regolamentazione simili, che potrebbero portare ad applicazioni agricole e orticole.
Seo ha dichiarato: “Saremo in grado di modificare la struttura del sistema radicale regolando la trasmissione dell’IBA”.“Ciò migliorerà l’assorbimento di acqua e sostanze nutritive da parte del sistema radicale, promuovendo così la produzione agricola”.
Le proteine ​​NPF sono state originariamente identificate come trasportatori di nitrati o peptidi, ma è chiaro che sono più adattabili di quanto si pensasse in precedenza.Seo ha spiegato: “Studi recenti, incluso questo, hanno dimostrato che questa famiglia di trasportatori può fornire una varietà di composti, inclusi ormoni vegetali e metaboliti secondari”.“La prossima grande domanda è: vogliamo sapere come la proteina NPF lo riconosce.Substrati multipli.”
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