Jak podaje science daily, rezerwy fosforu zostaną wyczerpane w ciągu od 50 do 100 lat. Rodzi to problem, jakim jest zawartość żelaza. Gdy brakuje fosforu, roślina zaczyna pobierać większą ilość żelaza, co powoduje wystąpienie toksyczności i zahamowanie wzrostu korzeni. Okazuje się, że nie koniecznie tak musi być.
Nowe odkrycie naukowców z Michigan State University i Carnegie Institution for Science zmienia całkowicie podejście i rozumienie toksyczności żelaza dla roślin, wywołane niskim poziomem fosforu.
Zapasy fosforu zaczynają się kończyć
- Gdy światowe zapasy fosforu zostaną zużyte, nie możemy go więcej - powiedział Hatem Rouached, adiunkt w MSU‘s College of Agriculture and Natural Resources oraz członek Instytutu Odporności Roślin. - Idealnie byłoby, gdybyśmy mogli zużywać mniej fosforu z gleby do uprawy roślin – dodał.
Rośliny fosfor absorbują z gleby. Gdy ta nie zawiera wystarczającej ilości, rośliny zaczynają pobierać większe ilości żelaza, które stają się toksyczne. Wcześniejsze badania wykazywały, że zwiększona ilość żelaza powoduje między innymi zahamowanie wzrostu. Teraz po raz pierwszy, naukowcy z MSU i Carnegie Institution for Science znaleźli dowód na to, że korzenie roślin ograniczają wzrost bez względu na obecność żelaza. Zmienia to sposób patrzenia na ten problem.
Zobacz także: Jak substancje czynne dostają się do rośliny? Jak poprawić ich wnikanie?
Zobacz także: Jak substancje czynne dostają się do rośliny? Jak poprawić ich wnikanie?
- Jeśli toksyczność żelaza jest przyczyną, to dlaczego korzeń przestaje rosnąć, zanim żelazo zgromadzi się w korzeniach? - powiedział Seung Yon "Sue" Rhee, nowy dyrektor Instytutu Odporności Roślin MSU w College of Natural Science i profesor Fundacji Badawczej MSU, obecnie w Carnegie Institution for Science. - Wiedzieliśmy, że musi się dziać coś innego - dodał.
Rouached, Rhee i ich zespół wyizolowali specyficzny gen, który zwany jest kinazą, jest specyficzny dla korzenia rzodkiewnika, posiadającego zdolność regulacji kompleksu rapamycyny lub TOR, który jest kluczowym regulatorem rozwojowym u zwierząt, roślin oraz grzybów.
Kiedy roślina pozbawiona jest fosforu, gen obniża poziom kompleksu TOR, a ten wysyła sygnał do korzenia rośliny, aby ten przestał rosnąć.
- Po raz pierwszy ktokolwiek powiązał sygnał niedoboru fosforu z kinazą TOR w roślinach naczyniowych - powiedział Rhee. Naukowcy złożyli patent na ten proces i planują zbadać inne zastosowania tego genu. - Wierzymy, że jest to przełom w dziedzinie żywienia mineralnego roślin - powiedział Rouached. - Chcemy zaprojektować rośliny, których korzenie będą nadal rosły pomimo ograniczenia fosforu – dodał.
Bernat Patrycja
Źródło: sciencedaily
fot. envato.elements
