Gli scienziati hanno identificato i geni che potrebbero aiutare a sviluppare colture da frutto in grado di adattarsi alla siccità.

 

I ricercatori stanno lavorando sempre più per fare scoperte che possano aiutare le piante ad adattarsi allo stress idrico prolungato.

I ricercatori del Boyce Thompson Institute e della Cornell University hanno completato il primo studio che fornisce un quadro completo dei cambiamenti di espressione genica in risposta allo stress idrico nel pomodoro, Solanum lycopersicum, identificando i geni che potrebbero aiutare i coltivatori a far fronte a condizioni di siccità.

Il lavoro è stato guidato da Carmen Catalá. “Abbiamo identificato i geni che sono coinvolti nella risposta allo stress idrico nel pomodoro”, ha detto Catalá.

“Ora possiamo iniziare a selezionare geni candidati che potrebbero aiutare i coltivatori a sviluppare frutti in grado di adattarsi alle condizioni di siccità, e non solo pomodori ma anche uva, mele e frutta carnosa in generale. Questa è una potenziale applicazione a lungo termine di questi dati”.

I ricercatori hanno esaminato l’espressione genica nelle foglie di pomodoro e in sei organi della frutta – pericarpo, placenta, setto, columella, gelatina e semi – in due diversi punti temporali, frutta in crescita e matura e in quattro diverse condizioni di stress idrico: nessuno, lieve, intermedio e forte. Hanno scoperto che ciascuno dei tessuti degli organi della frutta è cambiato in modi unici nel tempo.

“Meno dell’1% dei geni espressi che sono stati colpiti dallo stress idrico erano condivisi tra tutti e sei i tessuti della frutta e oltre il 50% dei geni interessati erano specifici per un singolo tessuto”, ha detto Catalá.

Sono stati osservati però anche alcuni effetti positivi associati alla siccità, se lieve.

Ad esempio, i ricercatori hanno scoperto che lo stress idrico aumenta la quantità di licopene nella frutta matura. Il licopene è un antiossidante che ha documentato benefici per la salute.

Le piante stressate avevano anche livelli più elevati di biosintesi dell’amido, producenndo pomodori più dolci.

Gli scienziati hanno anche scoperto che potevano “addestrare” i pomodori ad essere più resistenti alle future siccità.

“Quando abbiamo seminato i semi dalle piante trattate, abbiamo scoperto che le piantine di pomodori stressati hanno mostrato un migliore recupero dallo stress idrico rispetto alle piantine di pomodori di controllo”, ha detto Philippe Nicolas, primo autore dell’articolo.

Nicolas ha detto che hanno identificato diversi geni la cui espressione è indotta dallo stress idrico nei semi maturi, che potrebbero svolgere un ruolo importante nel conferire tolleranza allo stress idrico alla prossima generazione di piante.

“La gamma di geni colpiti dallo stress idrico mostra quanto possano essere complesse le piante e che la ricerca di base è fondamentale per identificare modi per rendere frutta, verdura e cereali più resistenti alla siccità”, ha affermato Diane Okamuro, direttore del programma nella divisione dei sistemi di organismi integrativi di NSF.

 

 



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