Los resultados de la investigación dirigida por la Universidad de La Trobe podrían conducir a un menor desperdicio de fertilizantes, ahorrando millones de dólares para los agricultores australianos.
El equipo de investigación internacional ha descubierto una proteína que puede detectar niveles vitales de fósforo, el 'combustible en el tanque', en las plantas y luego ajusta el crecimiento y la floración en respuesta.
Publicado en la revista Fisiología vegetal , los resultados proporcionan una comprensión más profunda de los mecanismos mediante los cuales las plantas perciben cuánto y cuándo tomar el nutriente esencial, el fósforo, para un crecimiento óptimo.
La autora principal, la Dra. Ricarda Jost, del Departamento de Ciencias de las Plantas, Animales y Suelos de la Universidad de La Trobe, dijo que los beneficios ambientales y económicos para los agricultores podrían ser significativos.
"En países como Australia donde los suelos son pobres en fósforo, los agricultores están utilizando grandes cantidades de fertilizantes de fósforo caros, no renovables, como superfosfato o fosfato de diamonio DAP, que gran parte de los cultivos no están absorbiendo de manera efectivamomento adecuado para el crecimiento ", dijo el Dr. Jost.
"Nuestros hallazgos han demostrado que una proteína llamada SPX4 detecta el estado de los nutrientes - la 'cantidad de combustible en el tanque' de un cultivo - y altera la regulación de genes para apagar o encender la adquisición de fósforo, y para alterar el crecimientoy tiempo de floración "
Usando Arabidopsis thaliana thale o berro de ratón, el equipo de investigación realizó pruebas genéticas agregando fertilizante de fósforo y observando el comportamiento de la proteína.
Por primera vez, se observó que la proteína SPX4 tenía un efecto regulador negativo y positivo sobre la absorción de fósforo y el crecimiento de la planta resultante.
"La proteína detecta cuando la planta ha ingerido suficiente fósforo y le dice a las raíces que dejen de tomarla", dijo el Dr. Jost. "Si la bomba de combustible se apaga demasiado pronto, esto puede limitar el crecimiento de la planta".
"Por otro lado, SPX4 parece tener una actividad de 'iluminación de luna' y puede activar procesos beneficiosos de desarrollo de cultivos como el inicio de la floración y la producción de semillas".
Esta mayor comprensión de cómo funciona SPX4 podría conducir a una identificación más precisa de los genes que regula, y una oportunidad para controlar la actividad de la proteína mediante intervención genética, activando lo positivo y desactivando las respuestas negativas.
El ingeniero agrónomo de La Trobe, Dr. James Hunt, dijo que los hallazgos de la investigación concuerdan con la necesidad de que los agricultores australianos sean lo más eficientes posible con costosos aportes de fertilizantes
"En nuestros sistemas de cultivo sin labranza, el fósforo se estratifica en las capas superiores del suelo. Cuando esta capa se seca, los cultivos no pueden acceder a estas reservas y entrar en lo que llamamos una sequía de fósforo", dijo el Dr. Hunt.
"El fósforo está allí, pero los cultivos no pueden acceder a él en el suelo seco. Si pudiéramos manipular las especies de cultivo para que absorban más fósforo cuando el suelo superior está húmedo, pondríamos más combustible en el tanque para más adelantecrecimiento de la cosecha cuando el suelo superior se seca "
El equipo de investigación ahora investigará con más detalle cómo SPX4 interactúa con los reguladores genéticos en torno al desarrollo de la planta y el control del tiempo de floración.
La investigación fue publicada en Fisiología vegetal con colaboradores de la Universidad de Zhejiang China, la Universidad de Gante y el Centro VIB para Biología de Sistemas Vegetales Bélgica, la Comisión Francesa de Energías Alternativas y Energía Atómica CEA y el Centro de Excelencia del Consejo Australiano de Investigación en Biología de Energía Vegetal.
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Materiales proporcionado por Universidad de La Trobe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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