Le cellule di guardia delle piante decifrano segnali ambientali contandoli per rispondere efficacemente.

RomeLe cellule di guardia nelle piante sono cellule speciali che aiutano a gestire l'uso dell'acqua. Lo fanno regolando l'apertura e la chiusura degli stomi, piccoli pori sulla superficie delle foglie. Questo processo è cruciale per mantenere l'equilibrio tra la conservazione dell'acqua e l'assorbimento di anidride carbonica, entrambi necessari per la fotosintesi.

Scienziati dell'Università Julius-Maximilians di Würzburg hanno scoperto nuove informazioni sul funzionamento delle cellule di guardia. Queste cellule utilizzano canali anionici del tipo SLAC/SLAH per rispondere ai segnali di calcio. Tali segnali vengono attivati da cambiamenti ambientali indotti da vari fattori importanti.

• Scarsità d'acqua
• Disponibilità di luce
• Salinizzazione del suolo
• Attacchi di patogeni

Le cellule gestiscono i segnali di calcio, detti transitori di calcio, che operano in maniera tutto-o-nulla per regolare l'apertura e la chiusura degli stomi. Esperimenti con diverse durate di impulsi luminosi hanno mostrato che i segnali di calcio rimanevano costanti, indicando un sistema interno avanzato che rafforza questi segnali. Bloccando l'ingresso del calcio, il sistema smette di rispondere, dimostrando l'importanza essenziale di questi segnali.

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Le cellule di guardia sono in grado di percepire fino a sei segnali di calcio, consentendo loro di svolgere le proprie funzioni. Gli studi hanno dimostrato che gli stomi si chiudono progressivamente al ricevere più segnali, raggiungendo una chiusura completa dopo 12 segnali. Questa capacità di "contare" è un processo preciso che aiuta le piante a mantenere l'equilibrio.

Gli studiosi stanno cercando di capire il funzionamento di questi sistemi, ma si trovano ancora di fronte a numerose domande. Ad esempio, vogliono scoprire quali elementi del processo dipendono dalla frequenza degli eventi, dato che ciò potrebbe offrire una migliore comprensione del comportamento delle piante. Inoltre, esaminare come le cellule di guardia interpretano questi segnali potrebbe portare a nuove intuizioni per migliorare le pratiche agricole.

Comprendere questo percorso di segnalazione può permettere di sviluppare colture che affrontano meglio lo stress causato da condizioni come la siccità e la salinità del suolo. Inoltre, può supportare la modifica genetica delle piante per un uso più efficiente dell'acqua, contribuendo a risolvere alcuni problemi legati al cambiamento climatico. I dettagli su come i segnali del calcio nei cellule di guardia dimostrano la complessità della vita vegetale e incoraggiano ulteriori studi nella biologia delle piante.