Lo stress salino è uno dei più frequenti stress abiotici a provocare danni alle diverse colture orticole, sia dal punto di vista della resa sia della qualità. Data la bassa disponibilità di acqua dolce, nelle regioni costiere del bacino del Mediterraneo molti ortaggi vengono irrigati con acque saline e spesso si trovano a crescere in suoli con forti infiltrazioni di acqua salmastra. Le piante rispondono agli stress ambientali attraverso adattamenti biochimici e fisiologici che coinvolgono anche una complessa regolazione a livello genico. La conoscenza di questi processi è essenziale per comprendere i meccanismi di risposta delle piante allo stress salino e migliorarne la tolleranza. Particolarmente interessante è lo studio dei fattori di trascrizione coinvolti nella regolazione dell’espressione genica e nella trasduzione dei segnali. Dal punto di vista agronomico, l’impiego di prodotti biostimolanti di diversa natura e origine è risultato spesso efficace non solo nel migliorare gli aspetti qualitativi delle colture orticole ma anche nel contrastare i danni causati dagli stress ambientali. Lo scopo di questo lavoro è lo studio delle risposte di piante di rucola allo stress salino e la valutazione dell’effetto di un estratto di borragine come potenziale biostimolante. L’estratto è stato applicato per via fogliare 24 ore prima dell’esposizione ad una elevata concentrazione di NaCl (200 mM) nella soluzione nutritiva. La risposta delle piante è stata valutata analizzando l’espressione di alcuni fattori di trascrizione coinvolti nelle risposte allo stress e il loro andamento durante le 24 ore successive all’inizio dello stress. Inoltre sono state misurate le variazioni di alcune variabili fisiologiche come lo stato dell’apparato fotosintetico, il contenuto di pigmenti fotosintetici, zuccheri e nitrati dopo 1, 2 e 4 giorni di esposizione allo stress. L’analisi a livello molecolare ha messo in luce la complessa risposta delle piante alla combinazione di stress e trattamento e diversi trends sono emersi dall’espressione dei fattori di trascrizione anche in relazione al tempo. Molti fattori di trascrizione hanno mostrato una generale sovra-espressione in risposta allo stress salino (ANAC019, ANAC069, DREB2A, bHLH122, MYB94, HB7, ABF3) mentre il trattamento con l’estratto di borragine ha influenzato l’espressione dei geni studiati solo in specifici time points. Diverse vie metaboliche legate all’attivazione o alla biosintesi delle cere cuticolari, ai brassinosteroidi e agli zuccheri sono risultate coinvolte nelle risposte a stress e trattamento. Sarebbe interessante indagare più a fondo il ruolo di questi fattori di trascrizione in relazione allo stress salino andando a studiare i geni regolati e approfondire il loro potenziale ruolo di marcatori molecolari in caso di stress.

Risposta trascrizionale allo stress salino in rucola (Diplotaxis tenuifolia L) / G. Franzoni, A. Ferrante. ((Intervento presentato al 13. convegno Giornate Scientifiche SOI tenutosi a Catania nel 2021.

Risposta trascrizionale allo stress salino in rucola (Diplotaxis tenuifolia L)

G. Franzoni
Primo
;
A. Ferrante
Ultimo
2021

Abstract

Lo stress salino è uno dei più frequenti stress abiotici a provocare danni alle diverse colture orticole, sia dal punto di vista della resa sia della qualità. Data la bassa disponibilità di acqua dolce, nelle regioni costiere del bacino del Mediterraneo molti ortaggi vengono irrigati con acque saline e spesso si trovano a crescere in suoli con forti infiltrazioni di acqua salmastra. Le piante rispondono agli stress ambientali attraverso adattamenti biochimici e fisiologici che coinvolgono anche una complessa regolazione a livello genico. La conoscenza di questi processi è essenziale per comprendere i meccanismi di risposta delle piante allo stress salino e migliorarne la tolleranza. Particolarmente interessante è lo studio dei fattori di trascrizione coinvolti nella regolazione dell’espressione genica e nella trasduzione dei segnali. Dal punto di vista agronomico, l’impiego di prodotti biostimolanti di diversa natura e origine è risultato spesso efficace non solo nel migliorare gli aspetti qualitativi delle colture orticole ma anche nel contrastare i danni causati dagli stress ambientali. Lo scopo di questo lavoro è lo studio delle risposte di piante di rucola allo stress salino e la valutazione dell’effetto di un estratto di borragine come potenziale biostimolante. L’estratto è stato applicato per via fogliare 24 ore prima dell’esposizione ad una elevata concentrazione di NaCl (200 mM) nella soluzione nutritiva. La risposta delle piante è stata valutata analizzando l’espressione di alcuni fattori di trascrizione coinvolti nelle risposte allo stress e il loro andamento durante le 24 ore successive all’inizio dello stress. Inoltre sono state misurate le variazioni di alcune variabili fisiologiche come lo stato dell’apparato fotosintetico, il contenuto di pigmenti fotosintetici, zuccheri e nitrati dopo 1, 2 e 4 giorni di esposizione allo stress. L’analisi a livello molecolare ha messo in luce la complessa risposta delle piante alla combinazione di stress e trattamento e diversi trends sono emersi dall’espressione dei fattori di trascrizione anche in relazione al tempo. Molti fattori di trascrizione hanno mostrato una generale sovra-espressione in risposta allo stress salino (ANAC019, ANAC069, DREB2A, bHLH122, MYB94, HB7, ABF3) mentre il trattamento con l’estratto di borragine ha influenzato l’espressione dei geni studiati solo in specifici time points. Diverse vie metaboliche legate all’attivazione o alla biosintesi delle cere cuticolari, ai brassinosteroidi e agli zuccheri sono risultate coinvolte nelle risposte a stress e trattamento. Sarebbe interessante indagare più a fondo il ruolo di questi fattori di trascrizione in relazione allo stress salino andando a studiare i geni regolati e approfondire il loro potenziale ruolo di marcatori molecolari in caso di stress.
giu-2021
fattori di trascrizione; salinità; Borago officinalis; orticoltura; rucola
Settore AGR/04 - Orticoltura e Floricoltura
Società di Ortoflorofrutticoltura Italiana
http://www.soihs.it
Risposta trascrizionale allo stress salino in rucola (Diplotaxis tenuifolia L) / G. Franzoni, A. Ferrante. ((Intervento presentato al 13. convegno Giornate Scientifiche SOI tenutosi a Catania nel 2021.
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