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Le gibberelline sono dei fitormoni importanti per la crescita delle piante, ma monitorare la loro presenza nelle piante è piuttosto difficile e richiede l’uso di metodi distruttivi. Per questo motivo, studiare i meccanismi con cui le gibberelline partecipano ai processi di crescita e sviluppo delle piante non è semplice.

A ciò si aggiunge che l’uso di ormoni in agricoltura è molto diffuso e conoscere i loro meccanismi d’azione diventa sempre più importante, specie in ottica di agricoltura di precisione e di sostenibilità. Si è visto, per esempio, che il contenuto di gibberelline nelle piante varia in condizioni di stress salino.

Si tratta della tesi portata avanti da un team di ricerca composito, che ha effettuato il monitoraggio delle variazioni nel contenuto di questi ormoni in condizioni di stress salino, grazie alla messa a punto del primo nanosensore in grado di rilevare il contenuto di gibberelline (GA) nelle piante in maniera non distruttiva.

Questi nanosensori – nanotubi di carbonio in grado di legarsi con le gibberelline GA3 e GA4 – hanno già dimostrato la loro efficacia su piante di Arabidopsis, di lattuga e di basilico. La loro applicazione in campo ha consentito di rilevare e monitorare i livelli endogeni di gibberelline e di correlare la variazione di questo contenuto alla variazione di livelli di stress salino nelle piante. Durante lo studio, i ricercatori hanno notato una crescita delle piante di lattuga sottoposte a stress salino stentata e limitata dopo 10 giorni dall’applicazione dello stress. La comparsa di questi sintomi è risultata ritardata rispetto alla riduzione del contenuto di gibberelline che, proprio grazie ai nanosensori, i ricercatori hanno potuto rilevare appena dopo 6 ore dall’applicazione dello stress.

Appare evidente come disporre di strumenti di questo tipo consentirebbe di intervenire contro gli stress abiotici in maniera tempestiva e mirata, consentendo di evitare danni irreversibili a discapito delle produzioni.

Molteplici sarebbero infatti i benefici ottenibili dal loro impiego: dall’ottimizzazione delle rese alla mitigazione delle conseguenze di cambiamenti climatici, riscaldamento globale e innalzamento del livello del mare. Tutti fattori che contribuiscono a incrementare la salinità dei suoli e rendere sempre più difficile produrre.

Diversamente, fornendo il monitoraggio in tempo reale e in vivo dei livelli di GA nelle piante, questa nuova soluzione consente di allontanarsi dai metodi di rilievo distruttivi e apre la strada a progressi nel monitoraggio dello stress delle piante.

I nanosensori, infatti, possono essere utilizzati anche a livello delle radici per valutare le dinamiche di segnalazione delle gibberelline al verificarsi di stress ambientali impattanti sulla crescita e salute delle piante.

Come spiegato dal ricercatore principale del Temasek Life Sciences Laboratory, è noto che le gibberelline regolano un’ampia gamma di processi di sviluppo delle piante: dallo sviluppo dei germogli, delle radici e dei fiori fino alla germinazione dei semi e allo stress delle piante.

Con la vendita delle gibberelline, questi ormoni sono disponibili agli agricoltori anche come regolatori della crescita delle piante per promuovere la crescita stessa e la germinazione dei semi. I nanosensori, quindi, potrebbero trovare impiego in campo per il monitoraggio delle prime fasi dello stress delle piante o potrebbero essere usati dai produttori per monitorare l’assorbimento o il metabolismo di GA nelle colture, rappresentando così alleati preziosi.

 

Silvia Seripierri

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