Blog ANRNuove strategie per salvare il grano più indispensabile al mondo

UCANR: salvaguardare cibo sano e abbondante per tutti i californiani Nuove strategie per salvare il grano più indispensabile al mondo Autore: Jules Bernstein, UC Riverside Pubblicato il: 27 maggio 2022 Le intuizioni genetiche aiutano il riso a sopravvivere alla siccità e alle inondazioni Piante: sono proprio come noi, con tecniche uniche per gestire lo stress. Per salvare uno dei raccolti più importanti della Terra da sbalzi climatici estremi, gli scienziati stanno mappando le strategie anti-stress delle piante. Un team guidato dall'UC Riverside ha appreso cosa succede alle radici delle piante di riso quando si trovano di fronte a due tipi di scenari stressanti: troppa acqua o troppo poca.
Queste osservazioni costituiscono la base di nuove strategie protettive. "Questo raccolto è la principale fonte di calorie per oltre il 45% dell'umanità, ma i suoi raccolti sono in pericolo", ha affermato Julia Bailey-Serres, genetista dell'UCR e responsabile dello studio. "Negli Stati Uniti d'America, le inondazioni rivaleggiano con la siccità in termini di danni alle colture degli agricoltori ogni anno". Sebbene sia possibile che il riso prosperi in terreni allagati, le piante producono meno cibo o addirittura muoiono se l'acqua è troppo profonda per troppo tempo.
Questo lavoro ha simulato inondazioni prolungate di cinque giorni o più, in cui le piante erano completamente sommerse . Ha anche simulato condizioni di siccità. In particolare, i ricercatori hanno esaminato la risposta delle radici a entrambi i tipi di condizioni, perché le radici sono le prime risposte invisibili alle inondazioni e allo stress correlato alla siccità.
Il loro lavoro è descritto in un nuovo articolo pubblicato sulla rivista Developmental Cell. Una scoperta chiave riguarda una sostanza simile al sughero, la suberina, prodotta dalle radici di riso in risposta allo stress. Aiuta a proteggere dalle inondazioni e dalla siccità.
"La suberina è una molecola lipidica che aiuta l'acqua aspirata dalle radici a raggiungere i germogli e aiuta l'ossigeno dai germogli a raggiungere le radici", ha detto Bailey-Serres. "Se rafforziamo la capacità della pianta di creare suberina, il riso ha migliori possibilità di sopravvivenza in tutti i tipi di tempo". I ricercatori sono stati in grado di identificare una rete di geni che controllano la produzione di suberina e possono utilizzare queste informazioni per l'editing genetico o l'allevamento selettivo.
"Capire la suberina è particolarmente entusiasmante perché non è suscettibile alla scomposizione da parte dei microbi del suolo, quindi il carbonio che la pianta mette nelle molecole di suberina nelle radici è intrappolato nel terreno", ha affermato Alex Borowsky, biologo computazionale dell'UCR e coautore dello studio. "Ciò significa che l'aumento della suberina potrebbe aiutare a combattere il cambiamento climatico rimuovendo e immagazzinando il carbonio dall'atmosfera". I ricercatori hanno anche identificato i geni che controllano alcuni degli altri comportamenti di stress del riso.
"Una delle nostre scoperte interessanti è che quando le piante di riso vengono immerse nell'acqua, il ciclo di crescita delle cellule radicali va in pausa, quindi si riattiva poco dopo che i germogli hanno accesso all'aria", ha detto Bailey-Serres. In futuro, il team di ricerca prevede di testare in che modo la modifica di queste risposte allo stress può rendere la pianta più resiliente sia in condizioni di bagnato che di asciutto. "Ora che comprendiamo queste risposte, abbiamo una tabella di marcia per apportare modifiche mirate al genoma del riso che si tradurranno in una pianta più tollerante allo stress", ha affermato Bailey-Serres.
Sebbene le forti piogge e la siccità stiano aumentando come minacce, Bailey-Serres spera che la nuova tecnologia genetica possa aumentare la sua resilienza prima che sia troppo tardi. “Con l'editing del genoma, il fatto che possiamo apportare un cambiamento piccolo ma mirato e proteggere una pianta dalle malattie è sorprendente. Sebbene i nostri raccolti siano minacciati, le nuove tecnologie ci danno motivi per sperare", ha affermato Bailey-Serres.
Valore pubblico: UCANR: salvaguardare cibo sano e abbondante per tutti i californiani Area di interesse Tag: Agricoltura, Alimentazione Area di interesse Tag: Agricoltura, Alimentazione Tag: Clima (4), Cambiamento climatico (9), Julia Bailey-Serres (1), Riso (5), UC Riverside (2), UCR (1), Acqua (11)Tag: Clima (4), Cambiamento climatico (9), Julia Bailey-Serres (1), Riso (5), UC Riverside (2), UCR (1), Acqua (11) Commenti: 0.