Piante di Medicago per studiare come la simbiosi micorrizica influenzi la loro crescita. Credito:Cornelia Spetea Wiklund, Università di Göteborg
Sviluppando una relazione simbiotica con i funghi, le piante non solo diventano più tolleranti alle malattie, ma possono anche contribuire a pratiche agricole più sostenibili. Questa è la conclusione di un nuovo studio dell'Università di Göteborg.
La maggior parte delle colture può formare simbiosi con i funghi per ottenere nutrienti chiave. I funghi a loro volta acquisiscono carboidrati generati attraverso la fotosintesi della pianta.
Questo tipo di simbiosi è chiamato micorrize arbuscolari ed è di fondamentale importanza per l'agricoltura sostenibile poiché aiuta le colture a utilizzare meglio il fosfato nei fertilizzanti.
"Questa simbiosi è molto importante poiché la fuoriuscita di fosfato dai campi agricoli contribuisce all'eutrofizzazione dannosa dei fiumi, laghi e mari, ' dice Cornelia Spetea Wiklund, docente presso il Dipartimento di Scienze Biologiche e Ambientali, Università di Göteborg.
La simbiosi protegge dalla siccità e dalle malattie
La simbiosi fungina rende inoltre le piante più tolleranti a determinate malattie e fattori ambientali come la siccità. Per imparare a utilizzare al meglio la simbiosi in agricoltura, i ricercatori hanno esplorato le cause dell'aumento della robustezza delle piante. Un meccanismo coinvolto sembra essere che i funghi aumentano i livelli della pianta di diversi ormoni sia nelle radici che nei germogli.
"Gli studi sul legume Medicago truncatula mostrano che la sintesi e la segnalazione di due importanti ormoni vegetali aumentano nelle piante che formano questa simbiosi, "dice Lisa Adolfsson, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze Biologiche e Ambientali, Università di Göteborg.
Uno degli ormoni (ABA) rende la pianta più tollerante alla siccità, poiché riduce l'evaporazione dell'acqua attraverso gli stomi delle foglie. L'altro ormone (jasmonato) aiuta ad aumentare la produzione di sostanze secondarie che proteggono la pianta da stress e malattie.
La simbiosi ha effetti ormonali nelle piante
Misurando i livelli di varie sostanze nei germogli del legume, che vive in simbiosi con i funghi, e combinando i risultati con studi genetici su larga scala, i ricercatori hanno scoperto che i livelli di sostanze secondarie (flavonoidi e terpenoidi) aumentano nei germogli a causa dell'aumento dei livelli ormonali.
"Questa è una scoperta interessante che potrebbe spiegare la maggiore tolleranza a vari fattori di stress e malattie, "dice Spetea Wiklund.
Così, i risultati mostrano che i funghi simbionti influenzano i livelli ormonali delle colture.
'Il legume Medicago truncatula è usato come modello per altri legumi. Di conseguenza, i risultati sono applicabili su colture commercialmente importanti come la soia, "dice Adolfsson.