Cercetătorii au descoperit cum o proteină din rădăcinile plantelor controlează absorbția mineralelor și a apei, o descoperire care ar putea îmbunătăți toleranța culturilor agricole la schimbările climatice și ar reduce nevoia de îngrășăminte chimice.
Cercetarea, publicată în Current Biology, arată că membrii familiei proteinelor albastre-cupru sunt vitale în formarea benzilor caspariene. Aceste benzi sunt structuri esențiale care controlează eficiența utilizării nutrienților minerali și a apei prin formarea unor etanșări strânse între celulele din plante, blocând substanțele nutritive și scurgerea apei între ele.
Aceasta este prima dovadă care arată implicațiile acestei familii în biosinteza ligninei, unul dintre cei mai abundenți polimeri organici de pe pământ. Acest studiu relevă faptul că utilajele moleculare necesare pentru depunerea ligninei de bandă caspariană sunt foarte ordonate prin formarea de nano-domenii care pot avea un impact uriaș asupra nutriției plantelor, o constatare care ar putea ajuta la dezvoltarea culturilor care sunt eficiente în preluarea substanțelor nutritive de care au nevoie.
Securitatea alimentară reprezintă o problemă globală stringentă. Producția de culturi trebuie să se dubleze până în 2050 pentru a ține pasul cu creșterea populației globale. Această țintă este și mai dificilă, având în vedere impactul schimbărilor climatice asupra disponibilității apei și efortul de a reduce aportul de îngrășăminte pentru a face agricultura să devină mai durabilă din punct de vedere ecologic. În ambele cazuri, dezvoltarea culturilor cu o eficiență îmbunătățită a absorbției apei și a nutrienților ar oferi o soluție.
„Această cercetare este importantă în dezvăluirea mecanicii moleculare care stă la baza eforturilor de îmbunătățire a eficienței utilizării nutrienților minerali și a apei și a toleranței sporite la stres, făcând culturile mai capabile să reziste la inundații, secetă, deficiențe de nutrienți și toxicități ale oligoelementelor”, a explicat conducătorul studiului, Guilhem Reyt de la School of Biosciences and Future Food Beacon de la Universitatea din Nottingham.
Acest lucru ar contribui la reducerea poverii costurilor pe care o impun îngrășămintele și la reducerea daunelor ecologice cauzate de producția și utilizarea excesivă a acestora. Eficiența îmbunătățită a utilizării apei și toleranța la stres vor îmbunătăți, de asemenea, randamentele pentru fermierii de subzistență care cultivă terenuri marginale.
„O înțelegere îmbunătățită a modului în care rădăcinile dobândesc oligoelemente importante și minerale ar trebui să ofere un mecanism molecular important care sprijină eforturile de îmbunătățire a calității alimentelor, contribuind la creșterea conținutului de nutrienți minerali esențiali și la reducerea oligoelementelor toxice din culturile alimentare, ” a mai subliniat Reyt.
