Scoperto gene che aiuta le piante a resistere ai cambiamenti di temperatura

Alcuni ricercatori hanno scoperto un nuovo gene che consente alle piante di regolare la loro crescita secondo le diverse temperature.

Resa pubblica su PloS Genetics, la scoperta potrebbe portare a nuovi metodi per ottimizzare la crescita delle piante qualora ci si trovi nelle condizioni di dover affrontare un cambiamento di clima.

La scoperta si deve al prof. Sureshkumar Balasubramanian, della Scuola di Scienze Biologiche presso la Monash University di Melbourne, Australia, che assieme a studiosi spagnoli ha analizzato le popolazioni naturali della pianta Arabidopsis thaliana che, anche se non di particolare importanza agronomica, è spesso studiata come ‘organismo modello’ per le scienze vegetali.

I motivi per cui questa piantina, alta dai 10 ai 50 centimetri, è stata scelta come organismo modello per la genetica delle piante, vanno dal modesto contenuto del suo genoma (125 milioni di nucleotidi in soli cinque cromosomi), alle dimensioni della pianta (ideali per lo studio in laboratorio), al ciclo vitale breve (solo sei settimane perché la piantina cresca fino a generare semi).

Arabidopsis thaliana (Crediti: Monash University)

“Le piante sono molto sensibili ai cambiamenti ambientali e anche piccole variazioni di temperatura hanno un impatto sulla loro crescita”, afferma lo studioso.

“Siamo stati sorpresi di scoprire che alcune popolazioni di Arabidopsis non sarebbero, molto semplicemente, cresciute, sottoponendole ad un aumento di temperatura di soli 3-4 gradi”.

I ricercatori hanno cercato di individuare i geni responsabili di questo difetto di crescita e, dopo anni di studio, sono stati in grado di identificare il gene responsabile, che hanno chiamato ICARUS1, che riflette la sensibilità del gene alla temperatura.

“Con l’aumento delle temperature medie di tutto il mondo di cui è ampiamente previsto l’impatto negativo sulla produttività agricola, è essenziale capire meglio il modo in cui le piante regolano la loro crescita”, dichiara il prof. Balasubramanian.

La stessa tesi è stata sposata dal dott. Carlos Alonso Blanco, che ha partecipato alla conduzione del progetto presso il Centro Nazionale di Biotecnologie del CSIC di Madrid, in Spagna.

Le piante che avevano un gene ICARUS1 difettoso hanno smesso di crescere quando la temperatura si è accresciuta, mentre hanno continuato a crescere allorché si è provveduto a raffreddare l’ambiente.

“Quanto osservato ci consente di prevedere nuovi modi e meccanismi attraverso cui si può ottimizzare la crescita delle piante”, dice Balasubramanian.

“E’ interessante notare che Arabidopsis non è l’unica pianta a possedere questo gene che si trova in quasi tutti gli altri organismi. E questo suggerisce che i nostri risultati possono essere ottenuti anche in coltivazioni”.

I ricercatori dicono che i loro risultati hanno fornito intuizioni sui meccanismi di modulazione della crescita delle piante e questo potrebbe indurre gli scienziati a progettare impianti che potrebbero resistere a temperature elevate.