Scienziati cinesi identificano geni per riso più resistente alle alte temperature

Agricoltori impegnati nelle risaie del villaggio di Shashuiping, distretto di Xindian della contea autonoma di Yuping Dong nella città di Tongren, provincia sud-occidentale del Guizhou. (5 giugno 2022 - Xinhua/Hu Panxue)

Scienziati cinesi hanno scoperto due geni nel riso che possono rendere le messi di base più resistenti alle alte temperature, fornendo un nuovo modo per allevare colture altamente termotolleranti.

I ricercatori dello Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology dell'Accademia Cinese delle Scienze e della Shanghai Jiao Tong University hanno rivelato il meccanismo mediante il quale la membrana cellulare del riso rileva i segnali di stress termico esterno prima di comunicare con i cloroplasti. È l'organo in cui avviene la fotosintesi per orchestrare la tolleranza al calore.

Troppo calore può danneggiare i cloroplasti di una pianta. Quando le temperature superano la normale tolleranza di una coltura, i suoi raccolti tendono a diminuire.

I ricercatori hanno identificato un locus con due geni, Termo-tolleranza 3.1 (TT3.1) e Termo-tolleranza 3.2 (TT3.2). Questi interagiscono in concomitanza per migliorare la termotolleranza del riso e ridurre le perdite di resa causate dallo stress da calore.

I ricercatori hanno scoperto che il TT3.2 accumulato innesca danni da cloroplasti per quanto riguarda lo stress da calore, ma, in quello scenario, TT3.1 può servire come rimedio.

In caso di stress da calore, TT3.1, un potenziale termosensore, rimuoverà la membrana cellulare dalla cellula per degradare le proteine mature TT3.2, indica lo studio pubblicato il 17 giugno sulla rivista Science.

"Lo studio chiarisce un nuovo meccanismo molecolare che collega le membrane delle cellule vegetali con il cloroplasto nella risposta ai segnali di riscaldamento", ha affermato Lin Hongxuan, co-autore dello studio, con lo Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology.

In seguito, i ricercatori hanno utilizzato l'ibridazione per tradurre il locus TT3 del riso africano in specie asiatiche.

Il test sul campo ha dimostrato che la nuova specie è più tollerante al calore. Può resistere a temperature di 38 gradi Celsius senza cedimento del raccolto, mentre la produzione di specie normali è ridotta una volta ssuperati i 35 gradi Celsius, hanno affermato i ricercatori.

Il gene appena scoperto potrebbe essere utilizzato anche in altre piante, tra cui grano, mais, fagioli e verdure, per coltivare ceppi resistenti al calore, secondo i ricercatori.