Avance del detector de nutrientes vegetales

Los resultados de la investigación dirigida por la Universidad de La Trobe podrían conducir a un menor desperdicio de fertilizantes, ahorrando millones de dólares para los agricultores australianos.

El equipo de investigación internacional ha descubierto una proteína que puede detectar niveles vitales de fósforo (el «combustible en el tanque») en las plantas y luego ajusta el crecimiento y la floración en respuesta.

Publicado en la revista Plant Physiology , los resultados proporcionan una comprensión más profunda de los mecanismos por los cuales las plantas perciben cuánto y cuándo tomar el nutriente esencial, el fósforo, para un crecimiento óptimo.

La autora principal, la Dra. Ricarda Jost, del Departamento de Ciencias de las Plantas, Animales y Suelos de la Universidad de La Trobe, dijo que los beneficios ambientales y económicos para los agricultores podrían ser significativos.

«En países como Australia, donde los suelos son pobres en fósforo, los agricultores están utilizando grandes cantidades de fertilizantes de fósforo caros y no renovables, como el superfosfato o el fosfato de diamonio (DAP), que gran parte de los cultivos no están siendo absorbidos de manera efectiva en el momento adecuado. para el crecimiento «, dijo el Dr. Jost.

«Nuestros hallazgos han demostrado que una proteína llamada SPX4 detecta el estado de los nutrientes (la ‘cantidad de combustible en el tanque’ de un cultivo) y altera la regulación de genes para apagar o encender la adquisición de fósforo, y para alterar el crecimiento y el tiempo de floración. «

Utilizando brotes de Arabidopsis thaliana (thale o berro de oreja de ratón), el equipo de investigación realizó pruebas genéticas agregando fertilizante de fósforo y observando el comportamiento de la proteína.

Por primera vez, se observó que la proteína SPX4 tenía un efecto regulador negativo y positivo sobre la absorción de fósforo y el crecimiento resultante de la planta.

«La proteína detecta cuando la planta ha ingerido suficiente fósforo y le dice a las raíces que dejen de absorberla», dijo el Dr. Jost. «Si la bomba de combustible se apaga demasiado pronto, esto puede limitar el crecimiento de la planta .

«Por otro lado, SPX4 parece tener una actividad de ‘alumbramiento de luna’ y puede activar procesos beneficiosos de desarrollo de cultivos como el inicio de la floración y la producción de semillas «.

Esta mayor comprensión de cómo funciona SPX4 podría conducir a una identificación más precisa de los genes que regula, y una oportunidad para controlar la actividad de la proteína mediante la intervención genética, activando lo positivo y desactivando las respuestas negativas.

El Dr. James Hunt, ingeniero agrónomo de La Trobe, dijo que los resultados de la investigación concuerdan con la necesidad de que los agricultores australianos sean lo más eficientes posible con los costosos aportes de fertilizantes.

«En nuestros sistemas de cultivo sin labranza, el fósforo se estratifica en las capas superiores del suelo . Cuando esta capa se seca, los cultivos no pueden acceder a estas reservas y entrar en lo que llamamos una sequía de fósforo», dijo el Dr. Hunt.

«El fósforo está allí, pero los cultivos no pueden acceder a él en el suelo seco. Si pudiéramos manipular las especies de cultivo para absorber más fósforo cuando el suelo superior está húmedo, estaríamos poniendo más combustible en el tanque para el crecimiento posterior del cultivo. cuando el suelo superior se seca «.

El equipo de investigación ahora investigará con más detalle cómo SPX4 interactúa con los reguladores genéticos en torno al desarrollo de la planta y el control del tiempo de floración.

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