Gli scienziati stanno parlando con le piante con messaggi luminosi per vedere se riescono ad avvisarle in anticipo dei pericoli imminenti e ad attivare meccanismi di difesa in grado di mitigare i danni. Lavorare con la pianta del tabacco Nicotiana benthamianaSono stati in grado di attivare la risposta immunitaria delle piante utilizzando la luce come catalizzatore in un risultato che potrebbe rivoluzionare il nostro rapporto con le piante.
Il dottor Alex Jones, coautore dello studio, ha dichiarato: “Se riusciamo ad avvertire le piante di un’imminente epidemia di malattia o di un attacco di parassiti, le piante possono quindi attivare i loro meccanismi di difesa naturale per prevenire danni diffusi”. dichiarazione.
“Possiamo anche informare le piante dell’avvicinarsi di eventi meteorologici estremi, come ondate di caldo o siccità, consentendo loro di adattare i loro modelli di crescita o di risparmiare acqua. Ciò potrebbe portare a pratiche agricole più efficienti e sostenibili e ridurre la necessità di sostanze chimiche.”
Lo studio ha utilizzato una nuova tecnologia chiamata Highlighter per attivare l’espressione del gene bersaglio nelle piante. Lo strumento è stato progettato da Bo Larsen, che originariamente lo ha creato per i procarioti – organismi semplici le cui cellule mancano di nucleo e altri organelli – ma da allora lo ha sviluppato per l’uso nelle piante.
L’uso della luce per manipolare un processo biomolecolare come l’attivazione genetica rientra nel campo della scienza noto come optogenetica. Può attivare o disattivare un processo mirato ed è una metodologia conveniente perché non è invasiva, non è tossica e non costa molto.
I fotorecettori erano una parte cruciale e difficile della metodologia di discriminazione. Sono stati progettati per controllare i processi target in modo che venissero attivati quando attivati da un fotocatalizzatore, ma farlo non è stato facile perché le piante hanno molti fotorecettori. Dopotutto, la luce è il modo in cui coordiniamo la crescita e lo sviluppo e anche il modo in cui mangiamo.
Dopo aver adattato con successo l’illuminante per l’uso sulla pianta del tabacco, il team è stato in grado di dimostrare che potrebbe influenzare l’immunità della pianta, nonché la produzione di pigmenti. La ricerca continuerà, ma la scoperta apre già molte porte a ciò che potrebbe essere possibile ora con questo approccio alternativo al dialogo con le piante.
Il dottor Jones ha aggiunto: “L’evidenziatore rappresenta un importante passo avanti nello sviluppo di strumenti optogenetici nelle piante, e il suo controllo genetico ad alta precisione può essere applicato per studiare un’ampia gamma di questioni fondamentali nella biologia vegetale”.
“Il kit di strumenti per la coltivazione delle piante, con diverse proprietà visive, apre anche interessanti opportunità per il miglioramento delle colture. Ad esempio, in futuro potremmo utilizzare una condizione di luce per stimolare una risposta immunitaria, e poi una condizione di luce diversa per cronometrare con precisione un particolare caratteristica, come la fioritura o la maturità”.
La conversazione non deve essere sempre unilaterale. Sapevi che le piante possono urlare? Non riusciamo proprio a sentirli.
Lo studio è pubblicato in Biologia PLoS.
[H/T: Irish Examiner]
