Scoperto l’impatto dei funghi AM sull’assorbimento dei nutrienti del grano, sull’omeostasi ionica, sullo stress ossidativo e sulla difesa antiossidante in condizioni di stress salino

Jun 09, 2023

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 8249 (2023) Citare questo articolo

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La crescita del grano (Triticum aestivum) è limitata dalla salinità del suolo, sebbene sia stato dimostrato che alcune specie fungine migliorano la produzione in ambienti salini. La resa dei raccolti di cereali è influenzata dallo stress salino e questo studio mirava a studiare come il fungo micorrizico arbuscolare (AMF) mitiga lo stress salino. È stato condotto un esperimento per valutare l'impatto dell'AMF sulla crescita e sulla resa del grano in condizioni di stress salino di 200 mM. I semi di grano sono stati rivestiti con AMF ad una velocità di 0,1 g (108 spore) durante la semina. I risultati dell'esperimento hanno dimostrato che l'inoculazione con AMF ha portato ad un miglioramento significativo delle caratteristiche di crescita del grano, tra cui la lunghezza delle radici e dei germogli, il peso fresco e secco delle radici e dei germogli. Inoltre, nel trattamento con S2 AMF è stato osservato un aumento significativo della clorofilla a, b, totale e dei carotenoidi, confermando l’efficacia dell’AMF nel migliorare la crescita del grano in condizioni di stress salino. Inoltre, l’applicazione di AMF ha ridotto gli effetti negativi dello stress da salinità aumentando l’assorbimento di micronutrienti come Zn, Fe, Cu e Mn regolando al tempo stesso l’assorbimento di Na (diminuzione) e K (aumento) in condizioni di stress da salinità. In conclusione, questo studio conferma che l’AMF è una strategia di successo per ridurre gli effetti negativi dello stress salino sulla crescita e sulla resa del grano. Tuttavia, si raccomandano ulteriori indagini a livello di campo su diverse colture di cereali per stabilire che l’AMF sia un emendamento più efficace per alleviare lo stress salino nel grano.

Nelle aree aride e semiaride del mondo, lo stress salino è diventato una sfida per la produzione agricola1. Un singolo stress abiotico sulla progressione e sullo sviluppo delle piante è uno degli stress abiotici sulla crescita e sullo sviluppo delle piante che alla fine provoca un calo della produzione2. Lo stress salino colpisce il 20% dei terreni coltivabili della biosfera e peggiora a causa delle attività umane e del riscaldamento globale3. La salinità è un tipo di stress ambientale che può contribuire a circa il 50% delle perdite di produzione4,5. Lo stress salino compromette la crescita e la produzione delle piante provocando stress osmotico, che provoca avvelenamento da ioni e disparità nutrizionale nelle piante2,6. Le piante sottoposte a stress salino subiscono alterazioni fisiologiche, biochimiche, morfologiche e molecolari2,7,8. La salinità altera anche l'ultrastruttura delle cellule, ostacola la fotosintesi, danneggia le strutture delle membrane, aumenta la produzione di agenti reattivi all'ossigeno e inibisce l'attività enzimatica, tutti fattori che danneggiano lo sviluppo e la resa delle colture9,10 (Fig. 1).

Estratto grafico che mostra i principali impatti dei trattamenti sul grano nello studio attuale (autogenerato utilizzando il software Biorender).

Il sale del suolo ha un effetto dannoso su varie caratteristiche morfologiche delle piante di grano, tra cui germinazione delle piantine, lunghezza della pianta, contenuto di clorofilla, germogli, nonché lunghezza delle radici, area fogliare, numero di radici, foglie, rapporto radici/germogli e aspetto fresco. nonché il peso a secco. Mentre9,11 stabiliscono che la lunghezza delle piume era più reattiva per il periodo delle fasi primarie di crescita, lo stress salino determinava una maturazione precoce del grano, che riduceva l’altezza della pianta e l’area fogliare. Secondo uno studio recente, le caratteristiche anatomiche modificate delle foglie e dello stelo di diversi genotipi di grano sono cruciali per l’adattamento allo stress salino12. Le variazioni fisiche che si verificano durante la senescenza fogliare dovute a vari fattori di stress sono state studiate principalmente per quanto riguarda il danno dei pigmenti fotosintetici, la degradazione delle proteine ​​e il riassorbimento dei nutrienti minerali13,14. Sulla base di 15, le variazioni nella fisiologia e nel metabolismo sono specifiche per ciascuna fase e possono influire sulla resa finale del processo. Hanno affermato che la soluzione salina riduce la produzione di cereali in diverse fasi, tra cui l'antesi, il riempimento a metà dei cereali e l'aumento precoce. Lo stress salino ha ridotto il potenziale di produzione del grano accelerando la crescita dell'apice del germoglio, diminuendo il totale dei primordi della spighetta e inducendo lo stadio terminale prematuro della spighetta e l'antesi16,17.