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INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • CHEMISTRY; METALLURGY
    • BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
      • MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
NUTRIZIONE MINERALE; APOPLASTO; ARCHITETTURA RADICALE; TRASPORTO TRANSMEMBRANA; METALLI PESANTI; SOSTANZE UMICHE; COMPOSTI ALLELOPATICI; RIZOSFERA; ESSUDATI RADICALI

Modificazioni morfologiche e funzionali degli apparati radicali indotte da variazioni della composizione ionica e dalla presenza di molecole organiche nel sistema rizosfera-radice

Università degli Studi di Udine
Abstract
La composizione chimica della rizosfera può influenzare la crescita della pianta condizionando il processo di acquisizione nutrizionale. Per far fronte alla scarsa o ineguale distribuzione dei nutrienti alla rizosfera le piante hanno sviluppato meccanismi che coinvolgono modificazioni dell'architettura e morfologia della radice e della sua funzionalità, come dimostrato dalla capacità di modulare l'operatività dei meccanismi di trasporto ionico transmembrana e di rilasciare nella rizosfera molecole organiche (rizodeposizioni) in grado di modificarne le caratteristiche chimico-fisiche. Le rizodeposizioni costituiscono inoltre la base per lo scambio di energia, nutrienti e segnali molecolari che contraddistingue i rapporti fra radice e microorganismi rizosferici. La rapidità e specificità della risposta alle fluttazioni di determinati nutrienti (ad es. nitrato, solfato, fosfato, ferro) suggeriscono da una parte un ruolo di tali elementi quali segnali molecolari capaci di indurre modificazioni morfo-fisiologiche nelle radici, dall'altro la capacità delle radici di percepire la variabile disponibilità dei nutrienti alla rizosfera. Questo quadro è ulteriormente complicato dalla presenza nel suolo rizosferico di componenti naturali, quali le molecole umiche e gli allelochimici, in grado di interferire con i meccanismi preposti all'acquisizione dei nutrienti e quelli coinvolti nello sviluppo della radice, come pure dalla presenza di specie ioniche (ad es. cadmio) che possono >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Roberto PINTON Università degli Studi di UDINE
Obiettivo del Programma di Ricerca
La sopravvivenza e la produttività delle piante coltivate sono strettamente dipendenti dalla capacità di adattamento alle condizioni ambientali; a livello dell'apparato ipogeo questo adattamento è il risultato dell'interazione fra radici e componenti biotiche e abiotiche del suolo. I processi alla base di questa interazione riguardano una zona estremamente limitata del suolo presente nelle immediate vicinanze della radice. In questo ambiente è presente un'intensa attività di scambio che riguarda energia, nutrienti e segnali molecolari che ne rendono la chimica, la biochimica e la biologia profondamente diverse da quelle del suolo indisturbato.
In questo contesto, per lo sviluppo e la funzionalità degli apparati radicali, risultano particolarmente significative le variazioni nella composizione quali-quantitativa di molecole organiche quali rizodeposizioni, composti allelopatici e prodotti stabili della decomposizione della sostanza organica (molecole umiche), come pure nella concentrazione di ioni nutrienti e non.
La comprensione dei processi che governano tali modificazioni può contribuire a far luce sui fenomeni responsabili dell'efficienza nutrizionale delle piante coltivate.
Il progetto si pone come obiettivo generale lo studio integrato, con approccio chimico, biochimico e molecolare, dell'azione di componenti rizosferiche, spesso poco considerate nell'interazione radice-suolo rizosferico, sulla funzionalità e morfologia della radice, cercando di >>>

Risultati parziali attesi
1)
Definizione delle migliori condizioni di incubazione dei suoli contaminati con diverse concentrazioni di Cd.
Indicazioni sugli effetti di glucosio, acido ossalico, acido citrico, acido glutamico, auxine, citochinine, molecole umiche e fenoliche, sull' avariazioni nella composizione quali-quantitativa di molecole organiche quali rizodeposizioni, composti allelopatici e prodotti stabili della decomposizione della sostanza organica (molecole umiche), come pure nella concentrazione di ioni nutrienti e non nutrientittività di fosfomonoesterasi acida e alcalina, fosfodiesterasi, solfatasi, ureasi e proteasi nel suolo rizosferico e non rizosferico.
Quantificazione della mineralizzazione dei diversi ERM e determinazione della risposta della biomassa microbica attraverso estrazione del dsDNA totale dal suolo rizosferico e non rizosferico.
Chiarimento dell'importanza del grado di metil-esterificazione dei networks Ca-PG riguardo alla loro capacità di stabilire interazioni con elementi nutritivi, metalli ed anioni organici all'interfaccia suolo radice, e nell'influenzare il loro flusso attraverso l'interfaccia stessa.
2)
Individuazione attraverso i parametri morfo-topologici, delle strutture radicali e dei tipi di radice sensibili alla presenza di composti allelopatici e/o di sostanze umiche.
Descrizione del profilo di velocità di allungamento lungo l'asse radicale in presenza di tali composti.
Separazione di frazioni umiche a >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La sopravvivenza e la produttività delle piante coltivate sono strettamente dipendenti dalla capacità di adattamento all'ambiente; a livello ipogeo questo processo è il risultato dell'interazione fra le radici e le componenti biotiche e abiotiche del suolo e riguarda quella zona presente nelle immediate vicinanze della radice che prende nome di rizosfera. Fra le diverse situazioni che possono verificarsi alla rizosfera, per lo sviluppo e la funzionalità degli apparati radicali, risultano particolarmente significative le variazioni sia nella composizione quali-quantitativa di molecole organiche (rizodeposizioni (1), composti allelopatici (2) e umici (3)), che nella concentrazione di ioni nutrienti (4,5) e non nutrienti (6). I processi che governano le modificazioni sopra specificate sono caratterizzati da grande complessità e ancora poco conosciuti, poiché coinvolgono la contemporanea azione delle componenti biotiche e abiotiche presenti alla rizosfera, per cui non è sempre possibile individuare inequivocabilmente rapporti di causa-effetto.
Durante la crescita nelle condizioni naturali le piante interagiscono in modo continuo con i microorganismi del suolo, la popolazione dei quali alla rizosfera può arrivare fino a due ordini di grandezza superiore rispetto a quella riscontrabile nel suolo non-rizosferico (7). La colonizzazione delle radici dipende dal rilascio di essudati radicali, fenomeno a sua volta influenzato dall'attività dei microorganismi colonizzatori e >>>