Piante nel fuoco incrociato: l'azoto aumenta la suscettibilità alle malattie!

Piante nel fuoco incrociato: l'azoto aumenta la suscettibilità alle malattie!

Nell’agricoltura moderna si discute spesso dell’uso dei fertilizzanti, in particolare degli effetti dell’uso eccessivo di azoto. I ricercatori del Università Tecnica di Monaco (TUM) hanno scoperto che alti livelli di azoto nelle piante non influenzano solo la loro crescita, ma anche la loro salute. Una scoperta chiave dei loro studi mostra che un maggiore apporto di azoto rende le piante più suscettibili a determinate malattie.

I ricercatori del TUM hanno identificato una piccola proteina nota come peptidi codificati C-terminale (CEP), che svolge un ruolo cruciale nella difesa immunitaria delle piante. Ralph Hückelhoven, professore di fitopatologia, spiega che l'alto contenuto di azoto limita le difese immunitarie delle piante. Fondamentalmente, quando le concentrazioni di azoto sono elevate, le piante producono meno CEP o addirittura perdono i sensori per questi ormoni, rendendole più suscettibili alle infezioni batteriche.

Il ruolo dei peptidi codificati C-terminale

I CEP sono ormoni peptidici vegetali che agiscono come messaggeri e aiutano a regolare le risposte immunitarie. Gli studi dimostrano che le piante producono più ormoni peptidici quando vengono attaccate dai batteri. I ricercatori hanno testato le piante con batteri patogeni del generePseudomonase hanno osservato che elevate concentrazioni di azoto influenzano negativamente la via di segnalazione dei CEP. Questi risultati suggeriscono che un’applicazione moderata di azoto in agricoltura potrebbe aiutare a produrre colture più resistenti alle malattie.

Inoltre, i risultati dimostrano che l'uso dei recettori chinasi (RK) nelle piante svolge un ruolo centrale nel controllo della crescita, dello sviluppo e dell'immunità. Gli RK agiscono come recettori di riconoscimento di pattern in grado di rilevare pattern molecolari associati ai microbi e quindi attivare l'immunità attivata da pattern (PTI), come osservato ad esempio nell'Arabidopsis thaliana.

Apporto di nutrienti e immunità in interazione

Inoltre, la ricerca mostra che una ridotta disponibilità di azoto migliora l’attivazione di alcuni percorsi immunitari e quindi aumenta la resistenza batterica. La ricerca ha confermato che l’espressione di CEP4, un CEP specifico, viene sottoregolata dal trattamento con flagellina batterica, indicando un complesso meccanismo di regolazione che collega la sincronizzazione dei nutrienti e l’immunità.

Queste connessioni tra fecondazione e salute delle piante non solo fanno luce sui meccanismi di resilienza alle malattie, ma ampliano anche la nostra comprensione delle risposte immunitarie delle piante. I CEP svolgono un ruolo chiave nelle vie di segnalazione che controllano la risposta delle piante alla disponibilità di nutrienti e agli stimoli patogeni. In futuro, questa conoscenza potrebbe essere cruciale per lo sviluppo di metodi agricoli sostenibili che aumentino i rendimenti e riducano al minimo la suscettibilità delle piante alle malattie.