Rhizosphere management for sustainbility crop production: processes and mechanism involved in soil nutrient availability, plant uptake and translocation

Il lavoro della UR sarà organizzato secondo due macro-obiettivi: Obiettivo1: La biosintesi di un determinato pool di essudati radicali da una pianta in condizioni di stress nutrizionale è il risultato di un complesso meccanismo di riprogrammazione metabolica che la pianta stessa è in grado di effettuare. Essendo il ferro un elemento fondamentale per il funzionamento di processi fondamentali come la respirazione cellulare e la fotosintesi, una sua carenza all¿interno della pianta determina necessariamente un adattamento metabolico sia per mantenere la crescita della pianta che di attivare i meccanismi di risposta specifici al superamento della carenza di ferro. La maggiore o minore efficienza di induzione di tali meccanismi determina il grado di tolleranza allo stress di una pianta. In questo contesto la UR caratterizzerà il proteoma e il metaboloma dei tessuti radicali di lupino, orzo e fragola allevate in condizioni di Fe carenza, al fine di ottenere una panoramica generale della rioganizzazione sia del proteoma che del metaboloma delle piante oggetto di studio Fe-carenti. Obiettivo2: Tra i processi biochimici maggiormente coinvolti nel processo di riprogrammazione metabolica in condizioni di Fe carenza, quello bioenergetico è di fondamentale importanza. Per sostenere le attività direttamente coinvolte nei meccanismi di acquisizione del ferro, una condizione di carenza determina una forte richiesta energetica. Il mitocondrio rappresenta il centro energetico della cellula tuttavia la sua funzionalità è dipendente dalla presenza di ferro. La pianta deve perciò far fronte alla necessità di riprogrammare il proprio metabolismo al fine di contrastare la condizione di stress attraverso sia vie alternative in grado di sostenere energeticamente la cellula che l¿attivazione di vie metaboliche in grado di sintetizzare le molecole che verranno essudate dalla radice e finalizzate a favorire l¿acquisizione del ferro e di altri elementi nutritivi.