Il "diabete delle piante" blocca lo sviluppo dei semi nelle colture di riso geneticamente modificate

Un team di ricercatori alla ricerca di metodi per migliorare la resa e la massa del raccolto di riso ha scoperto che l'aumento della fotosintesi ha causato un accumulo di zucchero che ostacola lo sviluppo dei semi.

Migliorare e garantire le scorte alimentari

Esatto, la produzione globale di riso ha superato la cifra sbalorditiva di 522,65 milioni di tonnellate metriche per il 2023/24, secondo il Foreign Agricultural Service del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti (USDA).

Statista segnala che ne sono stati consumati fino a 522,100 milioni nello stesso periodo dello stesso anno. Il prezioso cereale è stato coltivato in pratiche agricole nazionali già 13.500 anni fa nel bacino del fiume Yangtze in Cina e il cereale prospera nei climi tropicali, favorendo sia condizioni umide che secche. Tradizionalmente, il riso viene piantato in campi di tortilla sommersi nell'acqua. L'acqua funge sia da fonte di idratazione che da mezzo di protezione contro le malattie.

Con l'aumento della popolazione mondiale, gli scienziati stanno escogitando modi per rafforzare le scorte alimentari essenziali, impiegando la modifica genetica per economizzare su specifici tratti fenotipici e metabolici preferiti (come la resistenza ai parassiti, una maggiore capacità fotosintetica, un maggiore valore nutrizionale, una maggiore dimensione dei grani e una maggiore resa dei semi).

Il diabete vegetale

Un team di ricerca, guidato dal professor Xinxiang Peng della South China Agricultural University del College of Life Sciences, ha intrapreso un'ampia ricerca riguardante il miglioramento della fotosintesi in colture come il riso per raccogliere i tratti benefici sopra menzionati. La fotosintesi è un processo biochimico essenziale che le piante hanno sviluppato per assorbire la luce del sole e l'anidride carbonica per produrre ossigeno e glucosio (un tipo di zucchero utilizzato in processi biologici chiave tra cui l'immagazzinamento di energia, la crescita delle piante e la segnalazione cellulare).

Lo studio ha esaminato due modi che hanno migliorato efficacemente la biomassa del riso e la produzione di granella, ma ha anche scoperto un problema serio: una diminuzione del tasso di produzione dei semi (SSR), un fattore determinante nella produttività del riso.

Per studiare questo problema, il professor Peng e i colleghi hanno condotto ulteriori ricerche, scoprendo una condizione che chiamano "diabete vegetale". Ciò si verifica quando una fotosintesi eccessiva provoca un accumulo eccessivo di zucchero, che danneggia le cellule vegetali e compromette il trasferimento dei nutrienti.

Lo studio ha scoperto che un basso SSR nel riso era principalmente attribuibile alla ridotta fertilità del polline, che includeva variazioni di forma nel polline e riserve di carboidrati insufficienti. Gli zuccheri in eccesso si accumulano negli steli, impedendo il flusso dei nutrienti e influenzando la produzione di polline. Sebbene il riso crescesse rapidamente e generasse una maggiore biomassa, lo squilibrio degli zuccheri ostacolava lo sviluppo dei semi. Lo studio fornisce raccomandazioni per incrementare i raccolti di riso armonizzando la fotosintesi e la distribuzione degli zuccheri, aiutando i coltivatori ad aumentare la produttività in futuro.

Fonte della notizia:

Increased sugar content impairs pollen fertility and reduces seed-setting in high-photosynthetic-efficiency rice. The Crop Journal. October 2024. Li, B.; Huang, A.; Wu, S.; Xu, Z., et al.