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Agricoltura moderna
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Gli scienziati del Regno Unito hanno creato una molecola sintetica che, se applicata alle colture, ha dimostrato di aumentare le dimensioni e il contenuto di amido dei chicchi di grano in laboratorio fino al 20%.
La nuova applicazione dell'impianto, sviluppata da Rothamsted Research e dall'Università di Oxford, potrebbe aiutare a risolvere il problema della crescente insicurezza alimentare in tutto il mondo. Circa 795 milioni di persone sono denutrite e El Nino di quest'anno ha mostrato quanto molti paesi siano vulnerabili alla siccità causata dal clima.
I risultati dello studio, pubblicati su Nature, descrivono in dettaglio il metodo basato sull'utilizzo di "precursori" sintetici dello zucchero trealosio 6-fosfato (T6P), una strategia unica nel suo genere che utilizzava la chimica per modificare come vengono utilizzati gli zuccheri dalle piante. Rothamsted Research, che riceve finanziamenti strategici dal Biotechnology and Biological Sciences Research Council, ha identificato questo zucchero naturale come cruciale nel controllo del modo in cui il grano utilizza il saccarosio, il principale combustibile generato dalla fotosintesi. Il saccarosio è la chiave per lo sviluppo dei chicchi di grano. Hanno identificato che più T6P è disponibile per i chicchi di grano mentre crescono, maggiore è la resa.
Utilizzando l'esperienza chimica del Chemistry Research Laboratory dell'Università di Oxford, è stata sviluppata una versione modificata di T6P che potrebbe essere assorbita dalla pianta e quindi rilasciata all'interno della pianta alla luce del sole. Questo "precursore" di T6P è stato aggiunto a una soluzione e quindi spruzzato sulle piante, provocando un "impulso" di T6P, che ha comportato l'assorbimento di più saccarosio nel grano per produrre l'amido. Se testato in laboratorio, in condizioni ambientali controllate, questo approccio ha comportato un aumento della dimensione del chicco di grano e della resa fino al 20%.
Lo studio ha anche dimostrato che l'applicazione della molecola precursore potrebbe migliorare la capacità delle piante di riprendersi dalla siccità, il che potrebbe in definitiva aiutare gli agricoltori a superare più facilmente le stagioni difficili in futuro.
Il professor Ben Davis, del Dipartimento di Chimica dell'Università di Oxford, ha dichiarato:'I test che abbiamo condotto in laboratorio mostrano una vera promessa per una tecnica che, in futuro, potrebbe modificare radicalmente il modo in cui coltiviamo non solo il grano, ma molte colture diverse. La "rivoluzione verde" nel 20° secolo è stato un periodo in cui sono state create varietà di grano più resilienti e ad alto rendimento, un'innovazione che si dice abbia contribuito a salvare un miliardo di vite. Sviluppando nuovi metodi chimici basati sulla comprensione della biologia, possiamo proteggere le nostre fonti di cibo e aggiungere a questa eredità. In questo modo possiamo assicurarci che quante più persone possibile abbiano accesso a cibo a sufficienza e che i meno fortunati possano essere salvati da difficoltà impreviste.'
Il metodo ha il potenziale per aumentare i raccolti in un ampio numero di colture, poiché T6P è presente e svolge la stessa funzione in tutte le piante e colture.
Il Dr Matthew Paul, Senior Scientist (Plant Biology and Crop Science) presso Rothamsted Research, ha affermato:"Questo studio è una prova di concetto, che ci mostra che è possibile influenzare il modo in cui le piante utilizzano il carburante che producono per l'agricoltura vantaggio, sia in termini di resa che di resilienza a condizioni più asciutte. La fase successiva del lavoro consiste nel replicare questo esperimento il più possibile sul campo in ambienti diversi, per cui dovremo capire come aumentare la produzione del precursore T6P e determinare l'effetto che condizioni più variabili possono avere sui risultati .'
Le piante di grano sono state coltivate fino alla fioritura di ciascuna pianta, dopodiché sono state aggiunte concentrazioni variabili di soluzione di T6P (tra 0,1 e 10 mM) a piante diverse per valutare l'effetto che ciascuna concentrazione aveva sulla crescita. Il grano veniva quindi spruzzato con le soluzioni sulle spighe o sull'intera pianta a intervalli di cinque giorni dopo la prima fioritura delle piante, con una sola applicazione sufficiente per aumentare la resa. Le piante sono state quindi raccolte una volta mature, con i chicchi pesati e analizzati per la quantità di amido e proteine presenti. Per testare le risposte alle condizioni di siccità, le piante sono state coltivate fino a poco prima che la pianta di grano sviluppasse il suo stelo. È stato quindi privato dell'acqua per dieci giorni, con l'aggiunta di soluzioni T6P il nono di questi giorni. Le piante sono state raccolte dopo la riirrigazione per valutare il recupero della biomassa dopo il periodo di siccità.
Fonte PHYS.org
