Nel campo dell’agricoltura, la ricerca scientifica è in continua evoluzione per trovare soluzioni innovative che possano migliorare la resa delle colture e la loro resistenza agli stress ambientali. Una recente scoperta ha dimostrato che esporre i semi a determinati composti chimici durante la fase di germinazione può influenzare significativamente la loro crescita e tolleranza allo stress in seguito.
Il ruolo dell’etilene nella crescita delle piante
L’etilene è un ormone vegetale noto da oltre un secolo e presente in tutte le piante terrestri studiate fino ad oggi. Oltre a regolare la crescita e la risposta allo stress, l’etilene è coinvolto in altri processi come il cambiamento di colore delle foglie in autunno e la maturazione dei frutti. La mia ricerca si concentra su come le piante e i batteri percepiscono l’etilene e su come interagisce con altri percorsi ormonali per regolare lo sviluppo delle piante.
Un esperimento inaspettato
Durante un esperimento, abbiamo esposto dei semi in fase di germinazione al gas etilene per diversi giorni. Successivamente, abbiamo rimosso l’etilene e trasferito i germogli in un ambiente illuminato per farli crescere fino all’età adulta. Sorprendentemente, abbiamo osservato che le piante trattate brevemente con etilene erano molto più grandi, con foglie più grandi e sistemi radicali più lunghi e complessi rispetto a quelle non esposte all’etilene.
Crescita stimolata e tolleranza allo stress
Abbiamo testato gli effetti del trattamento a breve termine con etilene su semi di pomodoro, cetriolo, grano e rucola durante la germinazione e abbiamo scoperto che tutte le specie mostravano una crescita maggiore. Inoltre, il trattamento breve con etilene aumentava anche la tolleranza a vari stress come lo stress salino, le alte temperature e le condizioni di bassa ossigenazione.
Meccanismi alla base dell’effetto priming
Il nostro gruppo di ricerca ha cercato di capire quali meccanismi permettessero alle piante esposte all’etilene di crescere di più e tollerare meglio lo stress. Abbiamo scoperto che il priming con etilene aumenta la fotosintesi, il processo che le piante utilizzano per produrre zuccheri dalla luce. Questo include un grande aumento nella fissazione del carbonio, il che significa che le piante assorbono molto più CO₂ dall’atmosfera.
Correlato all’aumento della fotosintesi c’è un grande incremento dei livelli di carboidrati nella pianta, inclusi aumenti significativi di amido, che è la molecola di immagazzinamento dell’energia nelle piante, e due zuccheri, saccarosio e glucosio, che forniscono energia immediata alle piante. La presenza di queste molecole è stata collegata sia all’aumento della crescita che a una migliore capacità delle piante di resistere alle condizioni stressanti.
