Le piante di melo rivelano un meccanismo fondamentale per mantenere l’equilibrio del ferro

Uno studio fondamentale ha rivelato la complessa danza tra la segnalazione del calcio e la regolazione del ferro nelle piante di mele. La ricerca rivela come la proteina simile alla calmodulina MdCML15 e la proteina del dominio BTB MdBT2 interagiscono per controllare l’omeostasi del ferro, fornendo nuove strategie per migliorare la nutrizione e i rendimenti delle colture. Questa scoperta potrebbe trasformare le pratiche agricole affrontando il diffuso problema della carenza di ferro nelle colture, che influisce notevolmente sulla salute delle piante e sulla produzione alimentare.

Il ferro è un micronutriente vitale per le piante, essenziale per la fotosintesi, la respirazione e molti processi metabolici. Sebbene abbondante nel suolo, il ferro si trova spesso in forme insolubili, soprattutto nei terreni calcarei, rendendone difficile l’assorbimento da parte delle piante. Questa disponibilità limitata può avere un impatto grave sulla resa dei raccolti e sulla salute delle piante. Affrontare queste sfide richiede una comprensione più approfondita dei meccanismi di assorbimento e regolazione del ferro nelle piante, che potrebbe portare a migliori pratiche agricole e allo sviluppo di colture più adatte alle condizioni di carenza di ferro.

I ricercatori della Nanjing Agricultural University hanno fatto grandi progressi in questo campo, grazie a… Risultati (DOI: 10.1093/hr/uhae081) Pubblicato in Ricerca sull’orticoltura Lo studio è stato pubblicato sul Journal il 25 marzo 2024. Lo studio esplora l’interazione tra una proteina simile alla calmodulina e la proteina del dominio BTB della mela, che è fondamentale per l’omeostasi del ferro.

Lo studio ha dimostrato che MdCML15 funziona come un up-regolatore di MdBT2, che è coinvolto nella degradazione dell’ubiquitina e di MdbHLH104. Questo processo porta ad una ridotta espressione di MdAHA8, una proteina H della membrana plasmatica.⁺– L’enzima ATPasi è necessario per l’assorbimento del ferro. Pertanto, l’interazione tra MdCML15 e MdBT2 influisce negativamente sulla capacità della pianta di acidificare la rizosfera e di assorbire il ferro. Le piante di mele transgeniche che sovraesprimono MdCML15 hanno mostrato un ridotto assorbimento di ferro e un grave ingiallimento in condizioni di carenza di ferro rispetto alle piante selvatiche. Al contrario, le piante in cui l’espressione di MdCML15 era soppressa hanno mostrato un maggiore assorbimento di ferro e una migliore crescita nelle stesse condizioni. Questi risultati forniscono nuove informazioni sulla rete di regolamentazione dell’assorbimento del ferro nei meli ed evidenziano la possibilità di prendere di mira MdCML15 per migliorare l’assorbimento del ferro nelle colture.

“I nostri risultati evidenziano i complessi meccanismi di regolazione che le piante utilizzano per bilanciare l’assorbimento dei nutrienti ed evitare la tossicità”, ha affermato il dottor Chun Xiang Yu, uno dei coautori. “La comprensione del ruolo delle proteine ​​come MdCML15 in questi processi apre nuovi orizzonti sviluppo di varietà di colture efficienti dal punto di vista nutrizionale”.

Questa ricerca fornisce preziose informazioni sui meccanismi molecolari della regolazione del ferro nei meli. Manipolando l’espressione di MdCML15, potrebbe essere possibile migliorare l’assorbimento del ferro nelle colture, portando a un miglioramento della crescita e della produttività, soprattutto nei terreni carenti di ferro. Questa conoscenza può apportare benefici ai programmi di selezione e agli approcci biotecnologici volti a sviluppare varietà di colture efficienti dal punto di vista alimentare.