I ricercatori dell'Università del Queensland hanno scoperto che un gene chiave che controlla il tempo di fioritura nelle colture di grano e orzo dirige anche la crescita delle radici della pianta.

Il leader del progetto, il dott. Lee Hickey della Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation (QAAFI), ha affermato che la scoperta è un importante passo avanti nella comprensione della genetica dello sviluppo delle radici e potrebbe aumentare la sicurezza alimentare consentendo ai ricercatori di allevare colture più adatte a una vasta gamma di ambienti.

"Il grano e l'orzo sono colture antiche e gli esseri umani li coltivano da migliaia di anni, " disse il dottor Hickey.

"Negli anni, agricoltori e, più recentemente, coltivatori di piante, hanno compiuto progressi significativi selezionando i tratti fuori terra, eppure hanno in gran parte ignorato la "metà nascosta" della pianta:le sue radici.

"La nostra scoperta che il gene VRN1, che è noto per regolare la fioritura nelle colture di grano e orzo, svolge anche un ruolo nella capacità della pianta di rispondere alla gravità, dirigendo così la crescita delle radici e determinando la forma complessiva del sistema radicale."

Il dottor Hickey ha affermato che questa inaspettata visione delle funzioni sotterranee del gene VRN1 ha importanti implicazioni per l'ottimizzazione delle colture di cereali, poiché le varietà di colture con un apparato radicale migliorato potrebbero migliorare notevolmente la produttività dell'azienda agricola.

"Una particolare variante di VRN1 nell'orzo, noto come allele Morex, contemporaneamente induceva una fioritura precoce e manteneva un 'ripido, apparato radicale economico e profondo, " disse il dottor Hickey.

"Questo è entusiasmante perché il tempo di fioritura è un fattore chiave per la resa e il gene VRN1 sembra offrire un doppio meccanismo che potrebbe non solo aumentare la resa delle colture, ma anche migliorare l'acquisizione di acqua e sostanze nutritive attraverso un apparato radicale più profondo ed efficiente".

La scoperta del gene radice faceva parte di una collaborazione internazionale con un team di scienziati della Justus Liebig University in Germania, guidato dal professor Rod Snowdon. Il gruppo in Germania ha fornito informazioni sul coinvolgimento del gene nella formazione dello sviluppo delle radici per i frumenti invernali coltivati ​​in tutta Europa, così come la convalida del comportamento di radicazione nelle prove sul campo.

Un altro collaboratore è stato il dott. Ben Trevaskis del CSIRO, che ha fornito importanti materiali sperimentali su frumento e orzo, fondamentali per convalidare il ruolo del gene nello sviluppo delle radici.

La dottoranda Hannah Robinson, insieme al dottor Kai Voss-Fels, che è recentemente entrato a far parte di QAAFI come Research Fellow, sono stati i primi autori congiunti dello studio pubblicato questa settimana sulla rivista ad alto impatto Molecular Plant.

"Mentre la nostra scoperta è emozionante, sono necessarie ulteriori ricerche per identificare altri geni chiave coinvolti per ottimizzare efficacemente la crescita delle radici nelle colture future per gli agricoltori, " Ha detto la signora Robinson.

"Anche, dobbiamo determinare l'architettura del sistema di root preferito per le diverse regioni di crescita, che aiuterà i coltivatori di piante a sviluppare colture più produttive, nonostante la maggiore variabilità dei climi futuri, " lei disse.