La croissance des cellules végétales induite par la turgescence dépend de la structure et de la mécanique de la paroi cellulaire. Le renforcement des parois cellulaires sur la base d'une association et d'une interaction avec le silicium (Si) pourrait conduire à une meilleure absorption des nutriments et à une croissance et un métabolisme optimisés chez le riz (Oryza sativa). Cependant, la base structurelle et les mécanismes physiologiques de l'absorption des nutriments et de l'optimisation du métabolisme sous l'assistance de Si restent obscurs.

Schéma illustrant l'influence de Si sur les voies biochimiques intracellulaires dans les cellules en suspension du riz.
Schéma illustrant l'influence du Si sur les voies biochimiques intracellulaires dans les cellules en suspension du riz. Les types bleu, rouge et noir dans les protéines numérotées (P1–P20) indiquent respectivement la régulation positive, la régulation négative et la dérégulation induites par le Si. Les flèches indiquent la direction de la régulation. CW, paroi cellulaire ; PM, membrane plasmique ; ER, réticulum endoplasmique ; TCA, cycle de l'acide tricarboxylique ; EMP, voie d'Embden-Meyerhof-Parnas, c'est-à-dire la glycolyse ; UDPG, uridine diphosphate glucose ; G-6-P, glucose-6-phosphate ; G-1-P : glucose-1-phosphate ; F-1, 6-BP, fructose 1, 6-bisphosphate ; Gly-3-P, D-glycéraldéhyde 3-phosphate ; DHAP, dihydroxyacétone phosphate ; 2PG, 2-phosphoglycérate ; PEP, phosphoénolpyruvate ; OAA, acide oxaloacétique ; GSH, glutathion ; GSSG, disulfure de glutathion ; PC, phytochélatines.

Sheng et al. utiliser les mesures biophysiques au niveau de la cellule unique dans les cellules de riz et constater que les parois cellulaires rigides renforcées par une forme de Si liée à la paroi comme base structurelle stabilisent les membranes cellulaires. Ceci, à son tour, optimise l'absorption d'ammonium (NH4 +) des cellules dans la même phase de croissance sans exigence de régulation à la hausse des transporteurs d'ammonium transmembranaires. L'optimisation des stratégies d'acquisition de nutriments cellulaires peut améliorer considérablement les performances de croissance, de métabolisme et de résistance au stress.