Un problema di preoccupazione globale è la prevista carenza di produzione agricola per far fronte al costante aumento della popolazione umana. Gli scienziati della Michigan State University comprendono che superare la perdita di raccolto dovuta a malattie e condizioni meteorologiche avverse sarà la chiave per raggiungere questo obiettivo.

Uno dei migliori esempi storici di ciò è la carestia irlandese delle patate. A partire dal 1845, L'Irlanda ha vissuto la "tempesta perfetta" di un clima insolitamente fresco, clima umido che ha fornito le migliori condizioni di crescita per un patogeno esotico che ha distrutto il raccolto di patate. Con la loro fonte di cibo primaria devastata dalle malattie, un milione di irlandesi morirono a causa della carestia che ne seguì.

All'altra estremità del termometro, temperature più calde possono anche causare un'ampia perdita di raccolto. Questa correlazione critica tra il cambiamento del tempo e la capacità delle piante di respingere le malattie è descritta nell'attuale numero di Comunicazioni sulla natura .

In questo scenario, Betania Huot, Alumna del programma di laurea in biologia molecolare e cellulare MSU e autore principale dello studio, voleva scoprire se il sistema di difesa delle piante era compromesso o se la virulenza dei patogeni era aumentata?

La risposta:sono entrambe le cose.

"Proprio come le persone, le piante hanno maggiori probabilità di ammalarsi quando crescono in ambienti stressanti, " disse Huot, che ha pubblicato il documento con Sheng Yang He, Illustre professore universitario di biologia vegetale e ricercatore dell'Howard Hughes Medical Institute, e Beronda Montgomery, Professore della Fondazione MSU. "Mentre gli stress individuali sono dannosi per le piante, possono avere effetti catastrofici se combinati".

I ricercatori hanno mostrato a livello genetico come l'alta temperatura indebolisca le difese delle piante mentre, separatamente, potenziamento degli attacchi batterici.

Quando le persone hanno la febbre, assumono una forma di acido salicilico, o SA, comunemente noto come aspirina. Le piante non devono andare in un armadietto dei medicinali perché sono in grado di creare la propria SA. A 73 gradi Fahrenheit, le piante possono produrre un sacco di SA per combattere un'infezione patogena. Però, quando il calore è salito sopra gli 86 gradi, nessuna SA è stata prodotta, lasciando le piante vulnerabili.

Gli autori hanno anche scoperto che l'agente patogeno diventava più forte alla temperatura elevata. Però, l'aumento della vulnerabilità delle piante si è verificato indipendentemente dalla presenza dell'agente patogeno.

"Dal momento che le piante non potevano più produrre SA a temperatura elevata, li abbiamo spruzzati con una sostanza chimica che agisce come SA, " Huot ha detto. "Questo trattamento ha protetto efficacemente le piante dall'infezione; anche se i batteri sono più virulenti alle alte temperature, le piante possono combatterli se diamo loro la SA che non possono più fare."

Anche se i problemi climatici globali vengono risolti, le fluttuazioni locali nell'ambiente si verificheranno sempre e avranno un forte impatto sulla crescita e sulla resa delle colture, Huot ha aggiunto.

"Aumentare la nostra comprensione di come fattori ambientali specifici influenzano l'ospite e l'agente patogeno, nonché le loro interazioni, può informare le strategie per lo sviluppo di una robusta resistenza delle colture, " ha detto. "Questo è importante per mantenere il cibo in tavola."