I ricercatori della Michigan State University hanno scoperto un meccanismo molecolare che collega la crescita delle radici delle piante alla disponibilità di fosforo. Il fosforo è un minerale naturale essenziale per la crescita e lo sviluppo delle piante, si prevede che le riserve di fosforo di qualità agricola della Terra si esauriranno tra 50 e 100 anni.
Hatem Rouached, assistente professore presso il College of Agriculture and Natural Resources della Michigan State University e membro del Plant Resilience Institute, ha affermato:
«Una volta esaurita la fornitura mondiale, non possiamo produrre più fosforo. Idealmente, vorremmo essere in grado di utilizzare meno fosforo nel terreno per coltivare le piante».
Le piante assorbono il fosforo dal terreno, quando il suolo non contiene abbastanza fosforo, le piante dal suolo assorbono più ferro che diventa tossico a livelli maggiori.
Ricerche precedenti sostenevano l’idea che la tossicità del ferro causasse l’arresto della crescita delle radici di una pianta. Ora, per la prima volta, i ricercatori della Michigan State University e della Carnegie Institution for Science nello studio pubblicato nella rivista Current Biology, hanno scoperto che le radici delle piante smettono di crescere prima che si veda l’accumulo di ferro, ciò cambia il modo in cui i ricercatori guardano a questo problema.
Seung Yon Rhee, direttrice entrante del Plant Resilience Institute della Michigan State University presso il College of Natural Science e professoressa della Michigan State University Research Foundation, attualmente presso la Carnegie Institution for Science, ha detto:
«Se la causa è la tossicità del ferro, allora perché la radice smette di crescere prima che il ferro si accumuli nelle radici? Sapevamo che doveva esserci qualcos’altro».
Hatem Rouached, Seung Yon Rhee e il loro team, utilizzando modelli computazionali per costruire reti di regolazione genica, sono stati in grado di isolare un gene chiamato Chinasi 1 specifico della radice di Arabidopsis che regola il bersaglio della rapamicina, o complesso mTOR, che è il regolatore chiave dello sviluppo nelle piante, funghi e animali: quando una pianta è affamata di fosforo, il gene sottoregola il complesso mTOR che invia un segnale alla radice della pianta per smettere di crescere.
Seung Yon Rhee ha detto:
«È questa la prima volta che qualcuno collega un segnale di carenza di fosforo a una chinasi TOR nelle piante vascolari».
I ricercatori hanno depositato un brevetto su questo processo e intendono esplorare altre applicazioni di questo gene.
Hatem Rouached in conclusione ha affermato:
«Crediamo che questo sia un punto di svolta nel campo della nutrizione minerale delle piante. Vogliamo progettare piante le cui radici continueranno a crescere nonostante la limitazione del fosforo».
