Troppa acqua, piante più secche: un apparente controsenso

L’eccesso d’acqua nel suolo in cui crescono le piante può farle avvizzire. Sembra un paradosso, ma ora sappiamo qual è il meccanismo molecolare che determina questo fenomeno e in che modo la pianta riesce a guarire.

Un gruppo di ricercatori guidato da Christophe Maurel, fisiologo del Centre national de la recherche scientifique, ha scoperto che a regolare l’assorbimento d’acqua nelle radici delle piante è un gene specifico, l’HCR1. La sorpresa è che questo gene si attiva rispondendo a ben due parametri del suolo contemporaneamente: la disponibilità di ossigeno e i livelli di potassio, un nutriente essenziale per la crescita delle piante.

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L’Arabidopsis thaliana è un organismo modello tra i più utilizzati nella ricerca sulla fisiologia vegetale (Immagine: PLOS Biology)

Come funziona il gene HCR1

Nel loro studio, pubblicato sulla rivista Cell, i ricercatori hanno preso in esame l’Arabidopsis thaliana, una pianta della Famiglia delle Brassicacee e hanno osservato che il gene HCR1 (acronimo di “Hydraulic Conductivity of Root 1”) si attiva quando le radici si trovano in ipossia, cioè in condizione di scarsa disponibilità di ossigeno, come accade nel caso di un terreno alluvionato e dunque ricco d’acqua.

Una volta «attivato», il gene determina la riduzione della permeabilità delle radici, blocca l’assorbimento di acqua e le foglie della pianta avvizziscono. Il meccanismo, però, si mette in moto solamente se si verifica un’altra condizione: il terreno deve essere ricco di potassio. Come mai? Questo nutriente permette alla pianta di riprendersi meglio una volta passate le condizioni alluvionali del terreno. Quando l’acqua nel suolo diminuisce, e quindi torna disponibile l’ossigeno, la pianta ricomincia ad assorbire acqua e a reidratare le foglie. Ricomincia anche a crescere: tanto maggiore è la quantità di potassio, maggiore sono la crescita e la ripresa.

 

Una risposta al cambiamento climatico

La scoperta potrebbe avere risvolti importanti in agricoltura, tutti ancora da valutare e immaginare. I risultati di questo studio, infatti, sembrano indicare che intervenendo sul gene HCR1 si potrebbero sviluppare colture con un’alta resistenza all’eccesso d’acqua nel terreno, una caratteristica potenzialmente molto utile, dato che a causa del cambiamento climatico il rischio di alluvioni diventerà col tempo sempre maggiore in molte aree dedite all’agricoltura.

 


Immagine banner in evidenza: United States Department of Agriculture
Immagine box: “Inflorescencias” is licensed under CC BY-SA 3.0

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