Zeno Varanini, presentazione seminario Agricoltura e Ambiente
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La nutrizione delle piante e la tutela ambientale: è possibile
un approccio sostenibile?
Zeno VaraniniDipartimento di Biotecnologie
Università degli Studi di Verona
La nutrizione delle piante e lo sviluppo sostenibile
2002, 6 miliardi
2050, 10 miliardi
Popolazione mondiale
Francesco Zizola
Più di 800 milioni di persone nei p.v.s. soffrono
per mancanza di cibo
A livello mondiale il 30% dei bambini sotto i 5 anni
è sottopeso
Carenze micronutrizionali(Fe; Zn; I; Vitamina A)
Diffuse non solo nei p.v.s. ma anche nelle
aree industrializzate
Interessano 3 miliardi di persone
È necessario un incremento quantitativo e qualitativo del cibo prodotto
Anno 1960 2000 2030-40
Produzione di cibo (Mt)
1.8 x 109 3.5 x 109 5.5 x 109 + 57%
Popolazione (Miliardi)
3 6 8 - 10 + 33-67%
Terra coltivata (ha)
1.3 x 109 1.5 x 109 1.8 x 109 + 20%
Terra irrigata (% dell’arabile)
10 18 20 + 11%
Fertilizzanti Azotati (Tg)
10 88 120 + 36%
Fertilizzanti fosfatici (Tg)
9 40 55-60 + 37-50
È necessario un incremento quantitativo e qualitativo del cibo prodotto
Relazione tra fertilizzazioni e produttività
L’uso non corretto dei fertilizzanti può comportare:
•Eutrofizzazione delle acque superficiali
•Inquinamento delle acque potabili
•Incremento emissioni gassose in grado di aumentare il riscaldamento dell’atmosfera
Esempi relativi a problemi di sostenibilità nel campo della
nutrizione delle piante
Azoto
Concimaz. N
49 x 106 T Asportaz. N 34 x 106 T
N17 x 106 T
Il caso dei cereali
N17 x 106 T
Terreno
N.U.E. = (Ntot. asport.) -(N dal terreno + N depositato con eventi atm.)
(N fornito con le fertilizzazioni)
(34 x 106) -(17 x 106) (49 x 106)
N.U.E. = x 100
Nei Cereali
= 35%
Raun and Johnson, 1999 Agron J 91; 357
Perché la N.U.E. dei cereali è così bassa?
Denitrificazione 10 - 20%
Ruscellamento
Volatilizzazione
Lisciviazione
1 - 10%
fino al 40%
20 - 50%
Why improve?
Economical aspectsEvery 1% N.U.E. 235.000.000 € saved per year
About 1/3 of the energy used in agriculture is spent to produce nitrogen fertilizers. To produce 1 Kg of nitrogen fertilizer are needed 87,9 MJ (approximately equivalent to the energy of 2 Kg of diesel oil). To fertilize 1 Ha of maize are usually used 300 Kg of nitrogen fertilizers which means 600 kg of diesel oil
Why improve?
Environmental aspects
Reduction of water bed pollution
An urgent problem in Italy the application of “Direttiva nitrati”
Fosforo
(Cordell et al., 2009)
Alle velocità attuali di consumo e agli attuali costi di estrazione di rocce fosfatiche, sono presenti, a livello mondiale, riserve per circa 100 anni(Vance, 2001 New Phytol. 157; 423)
Recupero di fertilizzante da parte dei vegetali < 10%
Il problema della redistribuzione
Micronutrienti(Ferro)
L’agente chelante può accumularsi nei frutti (Bienfait et al., 2004)L’agente chelante può accumularsi nei frutti (Bienfait et al., 2004)
I chelati di ferro sintetici attualmente indispensabili I chelati di ferro sintetici attualmente indispensabili presentano problemi per la sostenibilitàpresentano problemi per la sostenibilità
IMPATTO AMBIENTALE DEI CHELATI
Rischi di contaminazione della falda (Rombolà et al., 2002)Rischi di contaminazione della falda (Rombolà et al., 2002)
Scarsa degradabilità nel suolo (Nörtemann, 1999)Scarsa degradabilità nel suolo (Nörtemann, 1999)
Effetti tossici sulle micorrize e sui microrganismi del suolo (Grčman et al., 2001)Effetti tossici sulle micorrize e sui microrganismi del suolo (Grčman et al., 2001)
Mobilità lungo il profilo (Cesco et al., 2000)Mobilità lungo il profilo (Cesco et al., 2000)
La Fe carenza rappresenta il principale problema nutrizionale degli impianti arborei delle aree caratterizzate da terreno calcarei
Il costo per la cura e la prevenzione della carenza del micronutriente può raggiungere valori prossimi a 400-500 € ha–1 year-1
(80-100 Milioni di € per anno nell’area del Mediterraneo)
La carenza di Fe accorcia il periodo produttivo degli arboreti e compromette la produttività e la qualità dei frutti
Rombolà and Tagliavini, 2006
L’impatto economico della Fe-carenza
Questi obiettivi richiedono la comprensione dei meccanismi con cui le piante acquisiscono gli elementi nutritivi dal suolo e li utilizzano al loro interno
• Capacità di raggiungere livelli produttivi adeguati
anche in condizioni ambientali sfavorevoli
• Maggior capacità di accumulo di nutrienti
• Maggior efficienza d’uso dei nutrienti
Per far fronte alle richieste alimentari e prevenire la degradazione dell’ambiente occorrono piante con:
Caratteristiche dei vegetali desiderabili per la sostenibilità nel sistema suolo-pianta
I meccanismi alla base dell’efficienza nutrizionale possono riguardare:
Efficienza di acquisizione (capacità di prelevare un nutriente da suoli con bassa disponibilità di quel nutriente);
Efficienza di utilizzazione (capacità di produrre un elevato contenuto di sostanza organica per unità di nutriente prelevato).
La pianta risponde a variazioni della disponibilità nutrizionale
con modificazioni morfologiche e fisiologiche delle radici atte a modificare
la disponibilità dei nutrienti nel suolo.
I genotipi di piante efficienti possono avere una maggior capacità di:
- esplorare il suolo (maggior superficie di contatto radici-suolo);
- trasformare forme non disponibili di nutrienti in forme disponibili;
- assorbire i nutrienti attraverso la membrana plasmatica delle
cellule radicali.
La rizosfera
La Rizosfera si forma attorno a ciscuna radice che cresce
La radice modifica le proprietà chimiche, fisiche e biologiche del suolo circostante
Questi cambiamenti possono essere benefici per la sopravvivenza delle piante
PRINCIPALI FLUSSI E GRADIENTI PRESENTI NELLA RIZOSFERA
(Pinton et al., 2009)
DISPONIBILITÀ NUTRIENTI
SUOLO(caratteristiche fisiche,
strutturali, equilibri fra pool di
nutrienti)
PIANTA(rizodeposizioni,
morfologia radicale, capacità/affinità trasportatori)
MICRORGANISMI(trasformazione della sostanza
organica,essudati,
capacità/affinità trasportatori)
INTERAZIONI CHE INFLUENZANO LA DISPONIBILITÀ DEI NUTRIENTI NELLA RIZOSFERA
0%
50%
100%
150%
0 10 20 30 40 50
H2PO4-
NO3-
Ca2+ , Mg2+
K+
Distanza dalla superficie della radice (mm) C
once
ntr
azio
ne
risp
etto
al s
uolo
indi
stu
rbat
o (%
)
La concentrazione dei nutrienti è diversa nella rizosfera rispetto al suolo indisturbato
Obiettivi desiderabili nell’ottica della sostenibilità nel campo delle relazioni suolo-pianta
Ottimizzazione dei messaggi chimici e biologici provenienti dal terreno
1 biomassa microbica (disponibilità N, P, S; ormoni; siderofori)
2 attività enzimatiche
3 sostanze umiche
Fisiologia della nutrizione azotata: un sistema altamente complesso con limitazioni
intrinseche
Nitrogen in soil
Nitrogen in soil
• Nitrate and ammonium are the main form of nitrogen absorbed by plants in soils of ours latitudes
• [NO3- ] in agricultural soils ranges from 0,5 to10 mM
• [NH4+ ] from 10 to100 times lower than nitrate
• Highly fluctuating concentration in soil solution
*Somministrazione di 265 kg N ha-1 (sotto forma di calcio-ammonio-nitrato) il 25 febbraio ed il 25 marzo. Da Barraclough, 1989.
*
The behavior of nitrate and The behavior of nitrate and ammonium in soil is differentammonium in soil is different
- ammonium concentration in soil solution represents only 10% of the fraction held on negatively charged soil colloids
L’azoto nel sistema suolo-pianta
-la maggior parte delle piante è capace di assorbire e assimilare sia ammonio che nitrato
-è generalmente accettato che le specie di interesse agrario mostrino una crescita ottimale in contemporanea presenza dei due ioni
-la capacità delle piante di rispondere ad una delle due forme inorganiche dell’azoto varia da specie a specie
Il trasporto degli ioni: aspetti energetici e strutturali
Concentrazioni NO3-:
- esterna,1-4 mM - interna, 5-30 mM
Concentrazioni NH4+:
-esterna,0,1-0,3 mM - interna, 3-7 mM
Varanini e Pinton, 2007
Andamento della velocità di una reazione enzimatica in funzione della concentrazione di substrato.
I MECCANISMI DI ASSORBIMENTO DEL NITRATO
Il sistema di assorbimento del nitrato è dinamico e
strutturalmente complesso
I MECCANISMI DI ASSORBIMENTO DEL NITRATO
Il sistema di
assorbimento
del nitrato è
dinamico:
inducibile e
retroregolato
0
5
10
15
20
25
30
35
0 24 48 72 96 120 144 168 192
hours
moli NO
3- gpf
-1 h
-1
I MECCANISMI DI ASSORBIMENTO DEL NITRATO
Il sistema di assorbimento del nitrato è retro-regolato
concentrazione interna di nitrato
concentrazione interna di ammonio
concentrazione interna di amminoacidi (glutammina)
attivazione di meccanismi di efflusso
I MECCANISMI DI ASSORBIMENTO DEL NITRATO
Un fenomeno al quale partecipano più strutture
0
10
20
30
40
0 10 20 30 40
mM NO3-
nmoles NO
3- g-1 f.w. min
-1 CHATSIHATSLATS
MECCANISMI DI TRASPORTO DELLO IONE NITRATO
CHATS Km
Vmax
IHATS Km
Vmax
LATS cinetica lineare
6 - 20 M
0.3 - 0.82 mol g-1 PF h-1
20 - 100 M
3 - 8 mol g-1 PF h-1
Km ( )M
Vmax ( mol g-1PF h-1)
Barbabietola Mais Cotone
120 19 23
24.0 9.5 5.4
• In idroponica 20-100 M NO3- è sufficiente a
sostenere la massima produzione di biomassa.• Nel terreno sarebbe sufficiente una concentrazione di 300-400 M NO3
- per mantenere saturo il sistema di assorbimento. La concentrazione di NO3
- nei suoli coltivati è in genere superiore a 1,0 mM
Le colture rispondono alle concimazioni azotate.
Quali radici e strutture sono coinvolte nella situazione reale?
Considerazioni legate al rapporto suolo-radice
Tuttavia
0
50
100
150
200
250
300
0 2 4 6 8 10 mM NO3-
mol NO
3- g-1 pfr h
-1
3 h24 h
0.5 mM
in seguito a concimazione
Possible role of transport systems in field conditions
3 mM
Plant Phys 2004, 134:1-13
Velocità di trasporto del solfato
• Utilizzo di linee pure di Mais
• Utilizzo di RizoboxLo5 T250
IDROPONICA
(Tomasi et al., 2007)
RHIZOBOX
(Tomasi et al., 2007)
(Tomasi et al. 2007)
Trascritti dei geni AtNRT1 e AtNRT2 in radici di Arabidopsis NO3
--indotte
Concentrazioni NO3-:
- esterna,1-4 mM - interna, 5-30 mM
(Hirsch and Sussmann, 1999, Trends in Biotechnology 17.)
iHATS(Km 13-79 M)
cHATS(Km 6-20 M)
LATS
0
5
10
15
20
25
30
35
0 4 8 12 16 20 24
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 4 8 12 16 20 24
hours
hours
mmoles
Pi X
g-1
X h-1
moles
NO3- X g-1 X h-1
A
B
Assorbimento netto di nitrato e attività pmH+-ATPasica in radici di mais
RT-PCR di isoforme di pmH+-ATPasi durante l’induzione
Aumento quantità proteina trasportatrice
Aumento della quantità della H+-ATPsi e del suo accoppiamento con il trasportatore
Ma anche
Necessità di “consumare” il nitrato assorbito agendo sui fenomeni a valle dell’assorbimento in grado di
retroregolarlo
Assorbimento dell’ammonioAssorbimento dell’ammonio
• è un meccanismo indotto dalla carenza del substrato
• è retroregolato
• è energia-dipendente a basse concentrazioni di ammonio 0
10
20
30
0 24 48 72 96 120 144 168 192
ore
moli NH
4+ g-1
pfr h
-1
Il sistema di assorbimento dell’ammonio è retro-regolato:
• concentrazione interna di forme inorganiche dell’azoto
• concentrazione interna di amminoacidi (glutammina)
• efflusso (diffusione passiva di NH3)
• Le radici di barbabietola da zucchero sono in grado di Le radici di barbabietola da zucchero sono in grado di assorbire l’ammonio con una velocità che è incrementata assorbire l’ammonio con una velocità che è incrementata dalla deprivazione del nutriente;dalla deprivazione del nutriente;
• La risomministrazione del nutriente determina una rapida La risomministrazione del nutriente determina una rapida e consistente riduzione della velocità di assorbimento;e consistente riduzione della velocità di assorbimento;
• Le velocità di trasporto dell’ammonio risultano superiori Le velocità di trasporto dell’ammonio risultano superiori a quelle del nitrato.a quelle del nitrato.
Velocità di assorbimento del nitratomolNO3
-g-1pfr h-1)Velocità di assorbimento dell’ammonio
(µmolNH4+g-1pfr h-1)
Fase di massima induzione
22.3
Fase di de-repressione
30.8
Fase di retro-regolazione
7.9
Fase di repressione
13.9
L’assorbimento di nitrato in presenza di ammonio è inibito
Limitazioni fisiologiche ad una elevata efficienza di assorbimento delle forme azotate
Glass A.D.M. (2003), Critical Reviews in Plant Sciences; 22(5): 453-470.
Assorbimento massimo delle forme azotate
Inibizione dell’assorbimento del nitrato da parte
dell’ammonio
Elevato efflusso di nitrato e ammonio
Basse temperature
Riduzione notturna dei trascritti
Diminuita presenza di trascritti
Gli effetti delle forme di azoto minerale sulle piante
NH4
+ NO3
-
Walch-Liu P. et al., 2000, J Exp Bot. 51-227
NH4+ NO3
-NH4+/NO3
-
Apparati fogliari e fittoni di piante di barbabietola di 7 mesi di età, allevate negli ultimi 2 mesi in soluzione idroponica addizionata di ammonio, nitrato o nitrato di ammonio.
Trattamenti
Apparato fogliare. Fittone(g pf)
Saccarosio nel fittone
(g ps) Indice SPAD (%) g totali
NO3- 20.5 0.8 46.7 2.4 76 3.7 13.77 10.32
NH4+ 14.1 0.7 40.1 1.8 105 5.1 14.68 15.26
NO3-/NH4
+ 16.3 0.9 39.1 2.3 104 4.6 14.05 14.61
Accumuli di sostanza fresca in foglie e fittoni in piante di barbabietola allevate per 2 mesi in soluzione idroponica addizionata di ammonio, nitrato o nitrato di ammonio. In tabella sono anche riportati i valori di indice SPAD delle foglie, i contenuti e gli accumuli di saccarosio
misurati nei fittoni.
NO3-NH4
+
Cambiamenti di pH della rizosfera
Effetto del pH rizosferico sulla disponibilità di nutrienti
Il Fosforo un macronutriente poco solubile e poco mobile nel
suolo
Relazione tra i diversi pool di P nel suolo
P cristallinoFosfati di CaFosfati di Al e Fe(con diverso grado di solubilità)
Pi adsorbito
Con riferimento alla nutrizione delle piante, i P presenti nel suolo Con riferimento alla nutrizione delle piante, i P presenti nel suolo possono essere suddivisi in tre frazionipossono essere suddivisi in tre frazioni
Isoterme di solubilità di fasi cristalline del P in funzione del pH
P non labile
Distanza media (sulla base del processo di diffusione) percorsa
da NO3- e Pi nel suolo in 10
giorni.
NO3-: 50 mm
Pi : 1 mm
Semidistanza fra due radici di mais 3,5 mm
Depletion di 32P nella rizosfera:
Assorbimento da parte della pianta > del rifornimento per diffusione dal terreno.
Valido per nutrienti a bassa solubilità che si muovono per diffusione (H2PO4
-, K+,NH4+,
Micronutrienti)
DEPLETION DI NUTRIENTI NELLA RIZOSFERA
+P
-P
(H. Lambers)Neumann and Römheld, 2002
+PiRock
P-P
Frumento
Mais
Lupino
+PiRockP
-P
+PiRockP
-P
(Neumann and Römheld, 2002)
Formazione di “cluster roots” in Lupinus albus
P - carente
(Tomasi, 2005)
Radici “cluster” di Lupino
Colorazione con un indicatore di pH (giallo : acido, viola : alcalino)
Acidificazione da parte di radici di lupino cresciuto in suolo P-carente (rizobox)
(Tomasi, 2005)
senescent 6-7
mature 4-5 juvenile 5-6
pH
Citrateexudation
[nmol cluster-1 h-1]
107
8
21
Acidificazione e rilascio di citrato da radici di lupino P-carente
(Kania et al., 2001)
Rilascio di anioni di acidi organici in Lupino
0
2500
5000
7500
10000
Org
an
ic a
cid
s e
xcre
tion
(n
mol/
h/g
FW
)
Normal +P Normal -P Juvenile Immature Mature Senescent
Root type
malate
citrate
Assorbimento di fosfato in Lupino
0
200
400
600
800
Ph
osp
hat
e u
pta
ke (
nm
ol/
h/g
FW
)
Norm +P Norm -P Juvenile Mature Senescent
Root type
Citrate3-
Pi
Fe-Pi
ATP
ADP + Pi
PM H+-ATPase
H+H+
Phosphate-H+
cotransport
Pi
Ca/Al/Fe-citrate
H+ H+
Fe(III)-citrate
Cytosol
Soil
Modified from H. Lambers
Citrate3-/2-
Al-PiCa-Pi
H+
(Weisskopf et al., 2006)
Rilascio di flavonoidi in Lupino
Effetto di flavonoidi estratti da radici di lupino P-carente sulla respirazione basale del suolo
(Tomasi et al., 2008)
(Tomasi et al., 2008)
Ruolo dei flavonoidi nella strategia di acquisizione del fosfato in lupino
Cv. P
-effi
cien
tiCv. P-ineffi
cienti
Etna Alexis
Salka Zita
(Gahoonia et al., 2001)
Disponibilità di P e sviluppo di peli radicali in orzo
Mutante Cv. Pallas
(Gahoonia et al., 2001)
Un micronutriente presente nel suolo in abbondanza ma scarsamente disponibile
Il Ferro
FeOOH + nHFeOOH + nH++ [Fe(OH) [Fe(OH)(3-n)(3-n)]]n+n+ + (n-+ (n-
1)H1)H22OO
FeOOH + eFeOOH + e-- + 3H + 3H++ Fe Fe2+2+ + +
2H2H22OO
FeOOH + nLFeOOH + nL-- + 3H + 3H++ [FeL [FeLnn]]3-n3-n + +
2H2H22OO
Meccanismi di dissoluzione Meccanismi di dissoluzione degli ossidi di ferrodegli ossidi di ferro
Dissoluzione acidaDissoluzione acida
ComplessazioneComplessazione
RiduzioneRiduzione
Strategy IStrategy I
Apoplasm Symplasm
H+ATP
ADPH+
Fe(III)-chelate NADH
Fe(II) NAD+
Fe(II) Fe(II)
AHA2
IRT1
FRO2
PSPS
Fe(III)PS Fe(III)PS
Fe(III)
Marschner et al., 1986.
Strategy IIStrategy II
Apoplasm Symplasm
YS1
Diversa capacità di rilascio di fitosideroforiMarschner et al., 1986.
Fe-DMA
Fe
(Von Wiren et al,1999)
Struttura di fitosiderofori: Ac. (deidrossi)mugineico (costante di stabilità a pH 7=1017)
N NH
COOH COOH COOH
OH
La consociazione una pratica antica da riconsiderare alla luce delle
acquisizioni biochimiche sul sistema suolo-pianta
Faba bean Soybean Maize
(Li et al., 2007)
Maize Faba bean
Esperimento in campo
Zuo et al., 2000
Esperimento in condizioni controllate
mixed culture
mixed culture
mono culture
Zang et al., 2000
Controllo +Poa p. +Festuca r.
Citrumelo “swingle”
Valori SPAD 22±9 47±8 41±10
Fe nei percolati 4,7±0,4 8,0±2,2 7.8±1,4(ppb)
(Cesco et al.,2006)
(Cesco et al.,2006)
+YS3 +YS3+PS +PS
(Cesco et al.,2006)
YS3
Schematic presentation of the proposed role of PS on Fe nutrition of intercropped plants (1, release of PS; 2, traslocator of FeIII-PS; 3 pm-reductase)
PS
FeIII-hydroxide
FeIII-PS
FeII
FeIII-PS
FeIII-PS
213
Cesco et al., 2006
Herbicide stripGrass sward of the tree
row (Poa p., Festuca r.,
Lolium p.)
Orchard floor
management
Faenza, Ravenna, Italy, 2007
ControlControl
Fe-chelateFe-chelate
CompostCompost
IntercroppiIntercroppingng
VivianiteVivianite
NeemNeem
Effect of treatments on leaf chlorophyll Effect of treatments on leaf chlorophyll contentcontent
TreatmentTreatmentLeaf Chorophyll content (SPAD)Leaf Chorophyll content (SPAD)
20062006 20072007
ControlControl 27,4 c27,4 c 27,7e27,7eFe-chelateFe-chelate 47,5 a47,5 a 45,4 ab45,4 abVivianiteVivianite 45,1 b45,1 b 36,9 d36,9 dIntercroppingIntercropping 44,6 b44,6 b 46,6 a46,6 aCompostCompost 44,4 b44,4 b 42,0 c42,0 cNeem cakeNeem cake 49,2 a49,2 a 43,8 bc43,8 bcSignificanceSignificance ****** ******
Le molecole umiche: sostanze organiche naturalmente presenti nel suolo con
sorprendenti effetti biologici
ORGANIC MATTER REPRESENTS 1-3% OF SOIL COMPONENTS
HUMIC SUBSTANCES CONSTITUTE 60-85% OF SOIL ORGANIC MATTER
“a category of naturally occurring, biogenic, heterogeneous organic substances that can generally be characterized as being yellow to black in color, of high molecular weight and refractory”.
Aiken 1985
They are the result of chemical and biological decay of animal, microbial and plant residues due to the activity of soil microorganisms. These products tend to link into complex chemical structures that are more stable than the original compounds.
Schnitzer 1978
DEFINITION OF HUMIC SUBSTANCES
Range of distribution of oxygen-containig groups in humic and fulvic acids
Total acidity 560-890 640-1420
COOH 150-570 520-1120
Acidic OH 210-570 30-570
Weakly acidic + alcoholic OH 20-490 260-950
Quinone and Ketonic C=O 10-560 120-420
OCH3 30-80 30-120
Humic acids Fulvic acids
Hypothetical structure of humic and fulvic acids
Flaig,1960
Stevenson, 1982
Schnitzer and Khan, 1972
Effect of water-extractable humic substances (WEHS) on root growth
+5 mg Corg/l WEHSControl
MECHANISM OF ACTION FOR HUMIC SUBSTANCES
•Interactions with membrane components (lipids, carriers and pumps)
•Interactions with energy metabolism and cell enzymes
•Hormonal activity
Effect of WEHS on nitrate uptake by maize roots
Effect of WEHS on pmH+-ATPase activity of maize roots
A wheat root and surrounding soil, the rhizosphere, and root hairs extending into a pore space
Australian Government, Grain Research and Development Corporation, GRDC for growers, issue 40, June 2002
Microbial Siderophores
Phytosiderophores
Organic acids
Fenolic compounds
Fe-WEHS
Capacità della frazione umica WEHS di complessare il Fe
0.01 nmoliFe/µg C org. (WEHS)
0.10 nmoliFe/µg C org (Fe-WEHS)
WEHS a Fe-chelator
0
200400600800
100012001400160018002000
0 4 8 12 16 20 24
Time (h)
pmol
59Fe
Cont
WEHS
PS
Citrate
Mobilization of 59Fe(OH)3http://www.mindat.org/loc-1782.html
Cesco et al., 2006
+Fe -Fe
Control Fe-WEHS Fe-EDTA
Pinton et al., 1999
0
300
600
900
1200
1500
1800n
mo
l 59 F
e g
-1 r
oo
t d
.w. 2
4h
-1
+Fe
+Fe
+Fe
-Fe
-Fe
-Fe
59Fe
citr
ate
59Fe
WE
HS
59Fe
PS
Esperimenti di 24h
Cesco et al., 2006
Possibile l’analisi simultanea di circa 24000 geni di pomodoro
Geni differenzialmente espressi
-Fe vs +Fe: 97 trascritti (p< 0.05; FC>2); 22 ↑ and 75 ↓
+Fe-PS vs –Fe: 603 trascritti (p< 0.05; FC>2); 450 ↑ and 153 ↓ +Fe-CIT vs –Fe: 938 trascritti (p< 0.05; FC>2); 612 ↑ and 326 ↓
+Fe-WEHS vs –Fe: 5 trascritti (p< 0.05; FC>2); -2 ↑ and 3 ↓
Necessità di uno sforzo mirato per il miglioramento genetico delle capacità di acquisizione dei nutrienti
Conclusioni (1)
Gli avanzamenti tecnologici appaiono strettamente legati all’incremento delle conoscenze realativi ai meccanismi chimico-biologici a livello del sistema rizosfera-radice
Appare evidente la necessità di investire in ricerca su questi temi e collegare il mondo scientifico con la realtà economica e tecnico/produttiva.
Conclusioni (2)
La ricerca di oggi è la tecnologia di domani
In tempi di crisi economica, è forte la tentazione di risparmiare tagliando i fondi della ricerca a lungo termine. Ma il danno può risultare immenso
(B. Ricther)
L’importanza delle sementi era nota in tutte le società agrarie primitive; anche nell’inverno più rigido, anche se incombeva la carestia, non andavano mangiate. Consumare le sementi significa sacrificare l’avvenire. La ricerca di base, senz’altro scopo che capire al natura, è la tecnologia di domani. Oggi ne stiamo forse mangiando le sementi, distruggendo le messi dei nostri figli?
(Samuel C.C. Ting)