Limiti sperimentali del metodo dell’antrone nella quantificazione degli essudati radicali in piante coltivate in idroponica

Le piante sono organismi costituiti da una porzione epigea fusto, rami, foglie ed una ipogea che comprende l’apparato radicale. Il sistema vascolare unisce queste due parti permettendo il flusso xilematico ascendente e quello floematico. Il corretto bilanciamento di questi flussi risulta funzionale alla pianta e necessario per il processo di fotosintesi fogliare; meccanismo mediante il quale la pianta attraverso l’energia luminosa acqua e anidride carbonica sintetizza i carboidrati. Un flusso importante di carboidrati viene incanalato lungo le radici e rilasciato nel suolo sotto forma di essudati radicali. Attraverso questi la pianta interagisce con l’ambiente rizosferico, composto da microorganismi terricoli, matrice organica e inorganica. Sebbene il ruolo di questa interazione sia oggi conosciuto la dinamica che regola questo flusso non è ancora del tutto chiara. Diversi studi hanno appurato come condizioni di stress idrico favoriscano il rilascio di essudati, ma la difficoltà metodologica nel reperimento degli essudati limita l’affermazione al contesto generico. Tale elaborato ha l’obiettivo di studiare la dinamica del rilascio di essudati, in condizioni controllate., verificando se la variazione di tale flusso possa essere conseguenza dell’osmoregolazione della pianta durante fasi transitorie di stress idrico. Lo studio è stato effettuato su piantine di pioppo generate da talea e cresciute in soluzione idroponica Hoagland. Gli essudati rilasciati dalle piantine nella soluzione sono stati raccolti giornalmente nell’arco della settimana di trattamento; ogni prelievo prevedeva il cambio completo della soluzione nutritiva. Centralmente alla settimana è stato indotto stress idrico controllato attraverso l’aggiunta di polietilenglicole (PEG), così ottenendo campioni con essudati rilasciati in fase pre, post e durante lo stress. Dalle soluzioni prelevate sono stati misurati: pH, potenziale idrico e NSC; nelle piantine è stata invece rilevata tramite analizzatore gas, la curva di risposta della fotosintesi alla radiazione, lo stato fisiologico delle piante è stato monitorato tramite osservazione visiva, durante l’esperimento. I risultati mostrano la reazione delle piante allo stress idrico indotto (-0,25MPa), con la perdita di turgore e riduzione nei tassi di scambio gassoso (da 8 a 4 µmolCO2 m-2s-1 ). La divergenza di pH presente tra la soluzione di controllo e soluzione a contatto radicale, indica uno scambio di composti tra radici e soluzione, accentuato durante il periodo di stress. I valori dei NSC mostrano concentrazioni differenti tra fase diurna, notturna e periodo di stress; in questo ultimo periodo la concentrazione di NSC rilasciati di notte, tende a diminuire rispetto a quelli diurni, con una successiva ripresa di entrambe le componenti nel periodo post-stress. Tuttavia, la quantificazione di tali variazioni è risultata condizionata dai limiti del metodo all’antrone. In particolare, la matrice nutritiva Hoagland ha mostrato interazioni con il reagente antrone, generando colorazioni anomale e letture spettrofotometriche difficilmente interpretabili, in termini di concentrazione di NSC. In conclusione, il sistema idroponico ha permesso lo studio dell’intero complesso radicale con semplificazione della raccolta degli essudati radicali, in termini di tempo e quantità di campioni. L’ampia distribuzione dei dati dei carboidrati permette l’intuizione della loro dinamica, ma la mancanza di accuratezza, rende necessaria a tal fine, l’individuazione di metodi alternativi a quello dell’antrone o di procedure di preparazione del campione differenti.