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Water use and carbon budget associated with adaptation and competition of C3 and C4 grasses during drought stress

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Comprendere come le piante si adattano alla siccità

Alcuni scienziati in Israele hanno studiato i meccanismi che determinano la tolleranza alla siccità in piante grasse C3 e C4. I risultati indicano interessanti fenomeni che potrebbero essere sfruttati nella conduzione agricola.

Salute

Le piante grasse perenni possono essere classificate come C3 o C4 in base al percorso che utilizzano per catturare il biossido di carbonio (CO2) durante la fotosintesi. Questa differenza è anche associata a diversi requisiti di acqua, luce e umidità nonché ai periodi di crescita. La comprensione dei meccanismi che consentono a certe piante grasse di tollerare una ridotta disponibilità di acqua e sopravvivere a condizioni di siccità ha costituito l'oggetto del progetto C3, C4 AND Drought, finanziato dall'UE. Gli scienziati hanno studiato gli effetti dello stress idrico sull'attività fotochimica di diversi ecotipi della stessa specie. Per realizzare tale operazioni, hanno prelevato orzo selvatico dal deserto del Negev e da un ambiente mediterraneo. Le piante sono state coltivate in condizioni di irrigazione diverse e si è proceduto a misurare il tasso di fotosintesi, nonché le composizioni delle radici e dei rami. In condizioni di grave stress da siccità, gli ecotipi di orzo selvatico del deserto hanno ridotto la propria attività fotochimica rispetto all'ecotipo mediterraneo, rivelando un nuovo ruolo di adattamento per la fotorespirazione negli ambienti vegetali desertici. Inoltre, è stato assunto lo Schismus arabicus come pianta grassa modello per lo studio degli effetti dell'inaridimento sulla germinazione e la formazione di germogli. Lo S. arabicus evidenzia esclusive strategie di adattamento e sopravvivenza, che gli consentono di germinare, svilupparsi e produrre semi anche in anni a piovosità estremamente bassa. Gli scienziati hanno osservato che la sopravvivenza di piantine di S. arabicus dipendeva dal mese di germinazione, proponendo il fenomeno della periodicità annuale quale meccanismo di sopravvivenza. I risultati dello studio hanno fornito una comprensione preziosissima dei meccanismi che consentono l'adattamento vegetale a stress da siccità di lunga durata e hanno importanti conseguenze per l'agricoltura sostenibile, la desertificazione e la concorrenza C3/C4.

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