Korzyści z fosforanu w płodach rolnych

Niedobór fosforu może mieć bardzo poważny wpływ na produkcję rolną, a symptomy obejmują słaby wzrost i zmniejszenie uzysku płodów rolnych. W ramach projektu "Phosphate signaling in plants: Dynamic study of phosphate movements and gene induction kinetics" (PHOSPHEURUS) badane są szlaki zaangażowane w nabywanie, wykrywanie i kontrolę homeostatyczną tej substancji odżywczej.

Wykorzystując roślinę modelową Arabidopsis thaliana i śródziemnomorską roślinę koniczynowatą Medicago truncatula, zespół PHOSPHEURUS śledził produkty grupy reagujących na fosforan genów. W warunkach skrajnego niedoboru fosforanu, badacze zaobserwowali indukcję lub represję genów związanych z jego metabolizmem. W celach eksperymentalnych badacze wyprodukowali 20 linii Arabidopsis i dwie linie Medicago o właściwościach luminescencyjnych aktywujących się podczas regulacji fosforanu.

Aby przezwyciężyć barierę techniczną swobodnych fluktuacji fosforanu, badacze opracowali związek "fosforanu klatkowego" pozwalający na kontrolowane uwalnianie fosforanu w wyniku iluminacji świetlnej w komórkach żywych.

Te dwa narzędzia zastosowano do śledzenia nowo zidentyfikowanych składników kaskady sygnałowej detekcji fosforanu. Dokładniej rzecz ujmując, możliwe okazało się stwierdzenie, w jaki sposób sygnały mogą być różnicowo transmitowane do różnych tkanek w roślinie.

Identyfikacja różnych markerów w maszynerii molekularnej sterującej użyciem fosforanu może być zastosowana w monitorowaniu i kontrolowaniu wydajności wykorzystania tego składnika w uprawie roślin. Rezultaty projektu, szczególnie istotne dla strategii ekologicznych mających na celu minimalizację i optymalizację użycia nawozów sztucznych, przyczynią się także do bardziej efektywnego wykorzystania substancji odżywczych.