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Barattare le comuni difese delle piante in cambio dell’accumulo di metalli

Nuove conoscenze relative all’evoluzione dell’iperaccumulo dei metalli quale difesa contro le malattie nelle piante potrebbero rivelarsi utili per le tecnologie agricole e per il biorisanamento.
Barattare le comuni difese delle piante in cambio dell’accumulo di metalli
L’Erba storna alpestre (Noccaea caerulescens) è una iperaccumulatrice di metalli pesanti, e sembra aver sviluppato questo tratto per difendersi dai patogeni. Essa sembra inoltre aver perso la capacità di usare dei meccanismi di difesa comuni alla maggior parte delle piante, a suggerire che vi sia stato uno scambio.

Il progetto TRADEOFF METAL (Trade-offs in immunity in the metal hyperaccumulator Noccaea caerulescens), finanziato dall’UE, mirava a studiare i processi coinvolti nell’ottenimento dell’iperaccumulo dei metalli e nella perdita di altri tratti difensivi nella N. caerulescens. Il primo passo è stato quello di identificare le singole piante che presentano segni di questo scambio.

I ricercatori hanno esposto delle piante a concentrazioni alte e basse di zinco, oltre che a un patogeno. Le singole piante sono state quindi classificate in base alla loro capacità di accumulare zinco e di presentare risposte comuni di difesa al patogeno, come ad esempio la morte cellulare.

Essi hanno scoperto che le piante esposte a livelli elevati di zinco erano più resistenti ai patogeni, mentre quelle cresciute con livelli bassi erano più vulnerabili. Le piante con differenze riproducibili in modo affidabile sono state selezionate per ulteriori analisi.

Queste hanno implicato l’identificazione dei geni coinvolti nello scambio tra iperaccumulo dei metalli e difese inducibili. Le informazioni evolutive ottenute sono utili per comprendere in che modo le specie si adattano e sopravvivono in ambienti frammentati o danneggiati come ad esempio i siti industriali.

Le scoperte di TRADEOFF METAL hanno fatto anche luce sul modo in cui le risposte delle piante agli stressori biotici e abiotici possono essere collegate a livello molecolare. Praticamente, questa ricerca può ispirare le strategie per il miglioramento delle colture e anche gli sforzi per ripulire l’inquinamento da metalli pesanti mediante la fitorimediazione.

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Keywords

Iperaccumulo metalli, Noccaea caerulescens, patogeni, TRADEOFF METAL, immunità