Hoje em dia, a maioria das pesquisas em tecnologias de fertilização de culturas está voltada principalmente para o diagnóstico nutrição de plantas, análise de solo e formulação de fertilizantes ( Bhargava e Sumner, 1987 ; Li et al., 2007 ; Marangoni et al., 2001 ; . Romero et al, 2010 ; Wheeler e Pickering, 2003 ). Essas técnicas nos permitem conhecer e monitorar o estado nutricional do solo, a absorção de nutrientes e os níveis de metabolismo em plantas durante o crescimento, fornecendo-nos assim algumas diretrizes para a aplicação de fertilizantes. No entanto, não é possível prever as necessidades nutricionais específicas de diferentes estádios de desenvolvimento. O que é pior, essas técnicas de diagnóstico podem ser influenciadas por muitos fatores internos e externos e não são suficientemente sensíveis para serem usadas como diretrizes de fertilização. No entanto, através do monitoramento dos níveis de expressão dos genes de captação e metabolismo de N-P-K, podemos determinar as necessidades específicas de nutrientes de diferentes estádios de desenvolvimento e também prever o momento em que os fertilizantes podem ser absorvidos de forma mais eficiente, permitindo a aplicação de fertilizantes com o tipo de nutriente certo no momento perfeito.
Os recentes avanços na biotecnologia molecular, especialmente o desenvolvimento de uma etapa de PCR, que é uma técnica simples, rápida e sensível para a detecção de níveis de expressão gênica, permite monitorar o estado de expressão gênica das colheitas em tempo real. Neste caso, através do monitoramento da expressão dos genes de captação e metabolização de N-P-K nas culturas, podemos descobrir o quadro real da absorção, transporte e estado metabólico de N, P e K durante o desenvolvimento de culturas . Com esta informação, podemos prever as necessidades nutricionais das culturas e, em seguida, aplicar fertilizantes oportuna adequadamente e no momento certo.
Com a investigação em curso em profundidade em biologia molecular, as seqüências do genoma de muitas espécies de plantas têm sido disponibilizados e mais e mais genes estão sendo clonados, o que significa que não só a absorção de nutrientes e genes metabolismo, mas também muitos genes relacionados ao estresse, As doenças, a seca, a salinidade e os genes de tolerância ao estresse ao frio em diferentes plantas e cultivares, a partir dos quais a informação de expressão pode ser derivada e usada para prever os danos causados pelo estresse e então tomar medidas preventivas.
