Inibitore degli strigolattoni in idrogel frena la germinazione delle infestanti parassite e aiuta l’accestimento del riso, dice uno studio

Ricercatori della China Agricultural University e della Guizhou University descrivono un gel che rilascia lentamente un composto in grado di bloccare la segnalazione degli strigolattoni. Nei loro esperimenti ha frenato la germinazione di infestanti parassite e ha fatto sviluppare alle piante di riso un maggior numero di culmi di accestimento. Lo studio è uscito come articolo open access su Nature Communications. La rivista precisa che si tratta di una versione sottoposta a revisione paritaria e accettata, diffusa in anticipo, che potrebbe ancora essere modificata prima di essere sostituita dalla Version of Record definitiva.

Il lavoro si concentra sulla segnalazione degli strigolattoni (SL), che gli autori considerano una leva utile in agricoltura sia per orientare la ramificazione delle piante sia per combattere le infestanti parassite. Partendo da un noto inibitore degli SL chiamato KK094, il gruppo ha progettato 32 derivati indolici. Tra questi, secondo l’articolo, il composto denominato DK6 ha dato i risultati migliori.

Per rendere DK6 più solubile e più biodisponibile, i ricercatori lo hanno combinato con un idrogel di carbossimetil-chitosano coordinato con manganese, che chiamano CMCS-DK6. Il gel reagisce al pH e, scrivono gli autori, continua a rilasciare il proprio carico nel tempo in condizioni alcaline. Riferiscono che CMCS-DK6 ha inibito fortemente la germinazione delle infestanti parassite, con Striga asiatica come caso più evidente, per la quale indicano un IC50 di 1,80 μM. Nel riso, affermano, la formulazione ha favorito l’accestimento, ha ridotto l’altezza delle piante e ne ha aumentato il peso secco.

Per indagare il funzionamento del composto, il gruppo ha impiegato simulazioni molecolari insieme a misure di termoforesi su microscala. Secondo gli autori, questi risultati suggeriscono che DK6 si lega in modo stabile ai recettori degli SL. La loro analisi del trascrittoma indica, scrivono, che DK6 attenua la segnalazione degli SL, modifica diverse vie metaboliche e agisce insieme alle vie ormonali nel regolare l’accestimento.

Gli autori formulano le conclusioni con cautela: affermano che lo studio offre un approccio di rilascio tramite idrogel e «alcune potenziali implicazioni meccanicistiche» che potrebbero orientare gli sforzi per modellare l’architettura delle colture e per controllare le infestanti. La ricerca è stata finanziata dal National Key Research and Development Program of China e gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse. Weiming Tan è l’autore corrispondente.