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La segnalazione retrograda del cloroplasto attenua la risposta dell'allungamento ad ombra in impianti

Luce solare di bisogno degli impianti da alimentare e svilupparsi. Senza indicatore luminoso, la fotosintesi, la reazione da cui i cloroplasti dell'impianto convertono il CO atmosferico2 ed innaffiano negli zuccheri e nell'ossigeno, non può avere luogo. In alcune situazioni, quali nelle aree della foresta o nei campi coltivati alta densità, gli impianti competono a vicenda per luce solare. Quando un impianto percepisce la tonalità o la prossimità di altri impianti, attiva un meccanismo per prolungare e coltivare più degli impianti vicini. Questo meccanismo è conosciuto come la sindrome dell'evitare dell'ombra (SAS). Tuttavia, un forte allungamento può essere nocivo all'impianto consumando le risorse che possono essere necessarie in altre circostanze (per esempio, se le condizioni di luce cambiano improvvisamente). Come gli impianti prolungano per fare concorrenza ai loro vicini senza esporrsi alle spese ed ai rischi inutili? Ora, un gruppo piombo dai ricercatori al centro per la ricerca in Agrigenomics (RUPE) ha scoperto che i cloroplasti regolamentano questo bilanciamento complesso fra l'estrazione ed essere prudenti. I risultati sono pubblicati questa settimana nel giornale prestigioso la cellula vegetale.

La collaborazione fra i gruppi delle RUPE piombo dal ricercatore Jaume Martínez-García di ICREA e dal ricercatore Manuel Rodríguez-Concepción di CSIC ha indicato che gli stati dell'ombra diminuiscono i livelli di pigmenti fotosintetici (clorofille e carotenoidi). Quindi, la fotosintesi nei cloroplasti è alterata in un modo progressivo, generante i segnali retrogradi che viaggiano dal cloroplasto al nucleo ad espressione genica del cambiamento ed attenuano l'allungamento dell'impianto. “Abbiamo scoperto che i cloroplasti possono anche funzionare come sensori per gli stati dell'ombra ed attivare un freno sul meccanismo di sindrome dell'evitare dell'ombra, di modo che l'impianto non compromette troppo ed è pronto nel caso le condizioni di luce cambiassero improvvisamente„, spiega Rodríguez-Concepción. “Capire come gli impianti rispondono alla tonalità prodotta da altri impianti, contribuiranno per migliorare la produttività del ventriglio, poichè fornirà le strategie per ottenere i migliori rendimenti senza aumentare la quantità di sbarco usata„, aggiunge Martínez-García.

Cloroplasti: molto più della fotosintesi

Le scoperte riferite nell'articolo alla cellula vegetale sono state fatte nel thaliana di Arabidopsis dell'impianto del piccolo modello. I ricercatori delle RUPE farmacologicamente hanno diminuito la concentrazione di pigmenti fotosintetici nei cloroplasti ed hanno misurato la variazione nella loro lunghezza quando i plantlets sono stati esposti alle circostanze che simulano l'ombra dell'impianto. Hanno osservato che quelle piantine di cui i cloroplasti hanno avuti un alto carotenoide e concentrazione nella clorofilla ha prolungato significativamente quando erano nella tonalità di altre, o, cioè hanno attivato lo SRS. Tuttavia, gli impianti con meno pigmenti fotosintetici erano molto più brevi, cioè, hanno fermato il loro SRS.

Negli esperimenti successivi, i ricercatori hanno indicato che l'acido abscissico dell'ormone vegetale, che è sintetizzato in cloroplasti sopra degradazione del carotenoide, è una componente chiave per attenuare lo SRS.

Durante l'evoluzione, i cloroplasti sono stati formati dai batteri fotosintetici che sono stati incorporati in altre celle, che finalmente hanno provocato gli impianti. Sebbene il suo ruolo fondamentale in impianti sia ancora la fotosintesi, i risultati di questo lavoro supportano l'idea che i cloroplasti egualmente partecipano all'adeguamento dello sviluppo morfologico dell'impianto per accendersi. Cioè i cloroplasti si assicurano che l'impianto si sviluppi nel migliore modo in modo che la fotosintesi sia ottimale.