Idrotropismo: un nuovo studio sul meccanismo di crescita delle radici verso l'acqua

La rivista PNAS pubblica uno studio – guidato dal gruppo di ricerca di Hillel Fromm e Doron Shkolnik della University of Tel Aviv, in collaborazione con Alex Costa e Maria Cristina Bonza, Fisiologi vegetali al dipartimento di Bioscienze dell'Università Statale di Milano – che segna un passo avanti nella comprensione delle cause dell'idrotropismo, il meccanismo di crescita delle radici stimolato dalla presenza di acqua.

Già Darwin nel suo libro The power of movement in plants del 1880 aveva postulato che l'apice radicale fosse la parte della pianta "responsabile" della percezione e dell'elaborazione di stimoli ambientali, come in primis la gravità e la disponibilità di acqua. In quest'ultimo caso, la percezione di zone nel suolo a più alta umidità induce le radici a piegarsi, in modo da crescere preferenzialmente verso la fonte di umidità piuttosto che seguendo la gravità.

Lo studio appena pubblicato su PNAS ha così chiarito per la prima volta il meccanismo mediante il quale la radice associa la percezione della presenza di acqua con una sua crescita differenziale, dimostrando che la risposta idrotropica è mediata dalla variazione asimmetrica della concentrazione citoplasmatica dello ione calcio nelle cellule radicali.

In particolare, i ricercatori hanno dimostrato che tale aumento di calcio è dovuto all'inibizione dell’attività della Calcio-ATPasi del reticolo endoplasmico da parte della proteina MIZ1, il cui ruolo nella risposta idrotropica era finora sconosciuto, utilizzando tecniche innovative di imaging molecolare che hanno permesso di misurare in vivo le variazioni di concentrazione dello ione calcio durante la risposta idrotropica.

"Questa ricerca risulta di interesse fondamentale per la comprensione di come le piante siano in grado di adattarsi ai cambiamenti ambientali – commenta Alex Costa. In particolare, siamo riusciti a spiegare come le piante riescono a far fronte in maniera efficiente alla diminuzione della disponibilità di acqua regolando opportunamente la propria crescita".