I ricercatori stanno utilizzando la luce di sincrotrone per staccare letteralmente le pareti cellulari della cipolla per aiutare le piante a resistere meglio agli stress causati dai cambiamenti climatici e dalle malattie.
"Sappiamo che c'è stata molta siccità nelle praterie e che i mezzi di sussistenza delle persone sono in pericolo", ha affermato Ariana Forand, studentessa del Master presso la Facoltà di Agricoltura e Biorisorse dell'Università del Saskatchewan (USA). “Sarebbe sorprendente trovare modifiche che consentano alle piante di resistere a molteplici stress”.
Forand ha guidato un progetto che ha esplorato come il calcio e il boro svolgono un ruolo benefico nel rafforzamento delle pareti cellulari delle piante, contribuendo a ridurre la disidratazione derivante dal congelamento e dalla siccità e aumentando la resistenza ai batteri. agenti patogeni.
Come si è scoperto, la pianta perfetta su cui testare la teoria erano le cipolle.
Il team ha analizzato campioni di cipolla e raccolto dati presso l'Advanced Photon Source (APS) in Illinois, grazie alla partnership della struttura con la Canadian Light Source (CLS) dell'Università del Saskatchewan.
"Questo progetto si basa davvero sul lavoro di un precedente studente del master USask, Jun Liu, che ha svolto un lavoro sullo stress da congelamento", ha detto Forand, "e sappiamo che sia in caso di siccità che di freddo, le piante perdono acqua in modi simili".
Le cipolle sono buone piante da usare “perché puoi facilmente staccare un singolo strato di cellule e vedere i cambiamenti nella parete cellulare”, una struttura vegetale fondamentale per proteggersi da stress di vario tipo.
Una caratteristica unica di questa ricerca, i cui risultati sono stati pubblicato sulla rivista Piante, è stato che ha esaminato più stress contemporaneamente: la disidratazione nelle cipolle gallesi e nelle cipolle da cucina, e la resistenza agli agenti patogeni nell'Arabidopsis, una piccola erba infestante originaria dell'Africa.
Dopo aver aggiunto calcio mescolato con acqua alle cipolle coltivate in serra, Forand ha utilizzato la microscopia a raggi X di sincrotrone per confermare non solo che le piante avevano assorbito il calcio ma che si era localizzato nella parete cellulare.
Ulteriori test in condizioni asciutte hanno mostrato una riduzione della perdita di acqua nelle piante trattate. Allo stesso modo, è noto che il boro si lega alla pectina nelle pareti cellulari dell'Arabidopsis, rafforzandone la resistenza alle malattie introdotte.
"Stavamo cercando modi per rinforzare strutturalmente le pareti cellulari", ha detto Forand. La conferma che il calcio e il boro riducono l’impatto della perdita di umidità e delle malattie apre la porta alla ricerca di un effetto simile in altre piante.
La dottoressa Karen Tanino, professoressa di scienze vegetali all'USask e supervisore della Forand, ha affermato che in un dato anno “uno stress potrebbe essere più diffuso di un altro – semplicemente non si può davvero prevedere quale sarà. Questa ricerca offre la possibilità di proteggere le piante dalle variazioni di stress di anno in anno”.
Sia Forand che Tanino ritengono che l'espansione della loro ricerca offra opportunità per rafforzare la resistenza alla perdita di umidità e alle malattie sia nelle colture di pieno campo che nel settore dell'orticoltura.
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