I ricercatori anu revelatu per a prima volta cumu un genu chjave in e piante li permette di utilizà a so energia in modu più efficiente, chì li permette di cultivà più radiche è catturà più acqua è nutrienti.
Un squadra internaziunale di scientisti di e piante guidati da l'Università di Penn State è in cullaburazione cù l'Università di Nottingham anu scupertu stu gene regulatore novu (chjamatu bHLH121) chì permette à e radiche di granu di acquistà più acqua è nutrienti. I risultati sò stati publicati in u Proceedings of the National Academy of Science.
U genu cuntrola a furmazione di spazii d'aria trà i tessuti radichi viventi (chjamatu aerenchyma corticale radicali). A rimpiazzà un grande percentinu di e cellule radicali cù spazii aerei salva a pianta assai energia chì altrimenti hè necessariu per alimentà tutte queste cellule radicali. Questu rende e radiche metabolicamenti più efficaci, chì li permettenu di utilizà e risorse salvate per custruisce più radichi è scopre a terra in modu più efficace è catturà più acqua è nutrienti.
Sta scuperta puderia guidà à l'allevu di culturi chì ponu resiste à a siccità è à e cundizioni di u terrenu à pocu azotu è, infine, allevianu l'insicurità alimentaria globale, i circadori suggerenu.
"Identificà stu genu è cumu funziona ci permetterà di creà culturi più resistenti chì ponu resistà à e cundizioni di stress di l'acqua è di i nutrienti chì sò sperimentati per via di cambiamentu climàticu", dice Rahul Bhosale, Assistant Professor in Crop Functional Genomics da a Scola di Biosciences è BBSRC Discovery Fellow.
U squadra di ricerca hà utilizatu strumenti di imaging putenti sviluppati in ricerche precedenti in Penn State chì misuravanu rapidamente e cellule in migliaia di radiche. An tecnica di imaging chjamatu Laser Ablation Tomography era criticu per questu approcciu. Stu approcciu di punta hè ancu avà dispunibule à l'Università di Nottingham.
Hannah Schneider, Assistant Professor of Crop Physiology in Wageningen University & Research, Paesi Bassi, hà dettu: "Avemu prima realizatu l'esperimenti di campu chì sò andati in stu studiu à partesi da u 2010, cultivendu più di 500 linee di granu in siti in Pennsylvania, Arizona, Wisconsin è Sud. Africa ", disse. "Aghju travagliatu in tutti quelli lochi. Avemu vistu evidenza cunvinta chì avemu situatu un genu assuciatu à l'aerenchyma corticale radicale ".
Sta ricerca hà revelatu chì e linee di granu mutante chì mancanu di u genu bHLH121 anu dimustratu una furmazione di spaziu di l'aria radicali ridutta. In cuntrastu, l'overexpressing bHLH121 hà causatu più furmazione di u spaziu aereu.
A carattarizazione di queste linee sottu una dispunibilità subottima di acqua è nitrogenu in parechje locu hà revelatu chì u genu bHLH121 hè necessariu per ràdica furmazione di u spaziu aereo è furnisce un novu strumentu per i cultivatori di piante per selezziunà varietà cù esplorazione di a terra mejorata, è cusì rende, in cundizioni suboptimal.
"Queste scuperte sò u risultatu di parechje persone in Penn State è oltre a cullaburazione cun noi, travagliendu per parechji anni", disse. "Avemu scupertu a funzione di u trattu aerenchyma è dopu u genu assuciatu cù questu, è hè ghjuntu per via di e tecnulugia chì sò state ideate quì à Penn State, cum'è Shovelomics - scavà radiche in u campu - Laser Ablation Tomography and Anatomics. Pipeline. Avemu mette tutti quelli inseme in stu travagliu ", dice u prufessore Jonathan Lynch, capu di ricerca in Penn State.
I risultati sò significativi, Lynch cuntinuau, perchè truvà un genu daretu à un trattu impurtante chì hà da aiutà i pianti avè una megliu toleranza à a siccità è una megliu cattura di nitrogenu è fosforu stende grande in fronte di u cambiamentu climaticu.
"Quessi sò qualità super impurtanti - sia quì in i Stati Uniti è in u mondu", disse. "A siccità hè u più grande risicu per i cultivatori di granu è s'aggrava cù u cambiamentu climaticu, è u nitrogenu hè u più grande costu di cultivà u granu, da una perspettiva finanziaria è ambientale. Allevamentu di granu E linee più efficaci à scavenging per u nutriente seria un sviluppu maiò ".