I pianti sò assai allungati, curvatu per permette l'accessu di u sole à ognuna di e so foglie. Malgradu osservà stu fenominu per seculi, i scientisti ùn capiscenu micca sanu. Avà i scientisti di l'Istitutu Salk anu scupertu chì dui fattori vegetali - a proteina PIF7 è l'auxina di l'hormone di crescita - sò attivatori chì acceleranu a crescita quandu i pianti sò in l'ombra è esposti à alte temperature à u stessu tempu. situ ufficiali di l'istitutu.
I risultati, publicati in a rivista Nature Communications u 29 d'Aostu di u 2022, aiuterà i scientisti à predichendu cumu e piante risponderanu à u cambiamentu climaticu è aumentà a pruduzzioni malgradu u riscaldamentu glubale chì dannu i culturi.
"In questu momentu, cultivemu i culturi à una certa densità, ma i nostri risultati indicanu chì avemu bisognu di calà quella densità per ottimisà a crescita di e piante cum'è i cambiamenti climatichi", dice l'autore anzianu, u prufessore Joanne Chory, direttore di u Salk Institute's Plant Molecular. è Laboratoriu di Biologia Cellularia è Howard, ricercatore à l'Istitutu Medicu Hughes. "A capiscitura di a basa moleculare di cumu e piante rispundenu à a luce è a temperatura ci permetterà di aghjurnà a densità di piantazione per pruduce u megliu rendimentu".
Durante a germinazione, e piantini allunganu rapidamente i so steli per sfondà a terra è catturà u sole u più prestu pussibule. Normalmente, u troncu rallenta u so crescita dopu l'esposizione à u sole. Ma u troncu pò allungà rapidamente se a pianta cumpete cù i pianti circundanti per a luz di u sole o aumenta a distanza trà a terra calda è e foglie di a pianta in risposta à a temperatura crescente. Mentre chì e cundizioni ambientali - l'ombra è l'alte temperature - stimulanu a crescita di u troncu, anu ancu riduce u rendiment.
In questu studiu, i scientisti anu paragunatu i pianti chì crescenu in l'ombra è a temperatura calda à u stessu tempu - cundizzioni chì imitanu alta densità di piantazione è u cambiamentu climaticu. I scientisti anu utilizatu a pianta mudellu Arabidopsis thaliana, è ancu u pumadoru è un parente strettu di u tabacco, perchè anu interessatu à vede s'ellu tutti i trè spezie vegetali eranu ugualmente affettati da sti cundizioni ambientali.
In tutti i trè spezii, a squadra di circadori hà truvatu chì e piante crescenu estremamente alte quandu anu pruvatu simultaneamente à evità l'ombra creata da e piante vicine è sò stati esposti à temperature più altu. À u livellu molekulari, i circadori anu truvatu chì u fattore di trascrizione PIF7, una proteina chì aiuta à accende è spegne i geni, hà aiutatu à stimulà a crescita. Anu ancu truvatu chì i livelli d'auxina, una hormona di crescita, anu aumentatu quandu i culturi trovanu i pianti vicini, chì prumove a crescita in risposta à e temperature più alte simultaneamente. Questa via sinergica di PIF7-auxin hà permessu à e piante di risponde à u so ambiente è di adattà in cerca di e migliori cundizioni di crescita.
Un fattore di trascrizione cunnessu, PIF4, hà ancu stimulatu l'allungamentu di u troncu à alte temperature. In ogni casu, cù una cumminazione di ombra è temperature elevate, stu fattore ùn hà più ghjucatu un rolu impurtante.
"Semu stati sorpresi di truvà chì PIF4 ùn hà micca un rolu impurtante perchè studii precedenti anu dimustratu l'impurtanza di stu fattore in situazioni di crescita in relazione", dice u primu autore di studiu Yogev Burko, un cumpagnu di ricerca à l'Istitutu Salk è un prufissore assuciatu à l'Istitutu Salk. Organizazione per a Ricerca Agricola à l'Istitutu di i Vulcani d'Israele. "U fattu chì PIF7 hè u mutore di crescita dominante per sta pianta hè stata una vera sorpresa. Cù sta nova cunniscenza, speramu d'affinà a risposta di crescita di diversi culturi per aiutà à adattà à u cambiamentu climaticu ".
I circadori crèdenu chì ci hè un altru fattore chì deve esse scupertu chì amplifica l'effettu di PIF7 è auxin. Speranu di scopra stu fattore scunnisciutu in studii futuri. U laboratoriu di Berko studiarà ancu cumu sta strada pò esse ottimizzata in i culturi.
"A temperatura glubale hè in crescita, cusì avemu bisognu di culturi alimentari chì ponu cresce in questi novi cundizioni", dice Chori, co-leader di l'Initiative d'Usu di Plant Salk è Howard H. and Maryam R. Newman Chair of Plant Biology. "Avemu identificatu i fatturi chjave chì regulanu a crescita di e piante à alte temperature, chì ci aiuterà à cultivà culturi più pruduttivi per alimentà e generazioni future".