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Scoperta su meccanismo di sviluppo delle radici in piante

Radici


La nascita e lo sviluppo delle radici laterali è possibile grazie alla riprogrammazione di cellule già differenziate della radice primaria, indotto dall'ormone vegetale Auxina

Un'equipe di diversi ricercatori provenienti da Europa, Asia e USA ha portato alla luce nuove informazioni su come le radici crescono e si sviluppano. Nello specifico, su come le radici sono in grado di spostarsi lateralmente fuori dalla radice centrale e nel terreno. La loro scoperta ha aperto la strada ad un'ulteriore ricerca che potrebbe portare alla fine alla creazione di nuove colture con una struttura delle radici potenziata, migliorandone le possibilità di sopravvivenza in terreni difficili.

Le radici forniscono ai vegetali che mangiamo acqua e nutrienti. Fungono da ancora salda, mantenendoli fermi in presenza di violenti venti, e da luogo per conservare cibo nei momenti di magra. Tutti questi attributi hanno reso possibile l'agricoltura.

Un articolo pubblicato di recente nella rivista Nature Cell Biology ha rivelato per la prima volta come si sviluppano le radici laterali. Le loro scoperte dimostrano che le nuove radici laterali sono in grado di "riprogrammare" le cellule che le coprono; questa capacità le fa separare, consentendo ad una nuova radice di emergere.

Le radici laterali, come suggerisce il nome, si estendono orizzontalmente dalla radice principale, altrimenti chiamata radice madre, per aiutare la pianta a fissarsi al suolo.
La loro prima missione è attraversare diversi strati di tessuto prima di poter entrare nel terreno. Una volta entrate nel terreno, si ramificano lateralmente per cercare nutrienti ed acqua e per aiutare la pianta a sostenersi.

Estendendosi nel terreno, le radici dimostrano un'ampia variazione nel modo in cui crescono nel terreno per sfruttare le risorse disponibili. Gli ulivi, ad esempio, sono noti per estendere le radici lateralmente a diversi metri dal tronco. Senza le radici che offrono stabilità e forniscono nutrienti, la pianta morirebbe.

Questa ricerca è stata condotta dal Centre for Plant Integrative Biology della University of Nottingham nel Regno Unito, che si avvicina a questa sfida da un punto di vista olistico. Sono stati in grado di riunire studenti di diverse discipline come matematica, ingegneria, informatica e scienze delle piante, ed insieme sono stati in grado di studiare lo sviluppo delle radici a diversi livelli: molecolare, cellulare e degli organi.

La crescita laterale delle radici viene ottenuta quando l'ormone della pianta auxina (dal termine greco auxano, crescere) funge da segnale induttivo locale che riprogramma le cellule vicine. L'auxina poi induce l'espressione di LAX3, che a sua volta promuove l'induzione degli enzimi che rimodellano la parete cellulare. Questo porta ad una maggiore separazione cellulare, che consente alle radici laterali di spostarsi.

Il professor Malcolm Bennett, direttore di biologia del Centre for Plant Integrative Biology e capo del reparto di Plant and Crop Sciences, ritiene che grazie alla rivelazione iniziale dello studio sulle radici laterali, i ricercatori sono in grado di partire da questo punto per fare molte altre scoperte. Parlando della pubblicazione ha commentato che: "Oltre a fornire nuove informazioni biologiche sulla nascita delle radici laterali, abbiamo identificato molti geni che controllano questo processo. Questo è molto importante perché in futuro potrebbe permetterci di produrre colture con una migliore architettura delle radici."

Questo risultato è stato ottenuto dal consorzio internazionale che comprende oltre 20 scienziati da laboratori in Belgio, Francia, Germania, Spagna, Svezia, USA e Regno Unito.

Fonte: Cordis (14/09/2008)
Pubblicato in Biochimica e Biologia Cellulare
Tag: LAX3, auxina, radice, apice radicale, piante
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