Un approccio integrato proteomico-metabolomico per lo studio delle risposte allo stress idrico di portainnesti di vite

La selezione di portainnesti di vite con maggiore capacità di tollerare condizioni ambientali sfavorevoli, quali la siccità, è condizionata all’individuazione di marcatori che permettano un’analisi precoce dei genotipi. Molti degli studi condotti hanno focalizzato l’attenzione sulla parte epigea della pianta, mentre scarse sono le informazioni sulle risposte molecolari e fisiologiche dell’apparato radicale. Obiettivo di questo lavoro è stato quello di condurre analisi proteomiche e metabolomiche su radici di due genotipi di vite sottoposti a stress idrico. In dettaglio, sono stati analizzati il genotipo 101.14, portainnesto commerciale, conosciuto come sensibile a questo stress e M4, genotipo risultato dall’incrocio fra 41 B (V. vinifera x V. berlandieri) x V. berlandieri cv. Resseguier n.1, che in un precedente studio in cui sono stati misurati alcuni parametri biochimici e fisiologici ha mostrato tolleranza alla siccità. Le piante, allevate in vaso su un terreno sabbioso, sono state sottoposte a stress idrico, riducendo l’apporto di acqua fino a raggiungere una capacità di campo del 30 %. Per quanto riguarda l’analisi proteomica, la prima fase è stata dedicata all’ottimizzazione dei protocolli per l’estrazione della frazione proteica che ha portato alla scelta di utilizzare un approccio elettroforetico monodimensionale, abbinato ad un’analisi delle bande mediante uno spettrometro di massa nHPLC-Q-TOF. Le elevate performance analitiche hanno permesso di identificare e quantificare oltre 1300 proteine. Le analisi metabolomiche, condotte mediante GC-MS seguite da tecniche di deconvoluzione e di batch quantification degli spettri, ricorrendo ad una libreria di composti trimetilsilil-derivatizzati del Golm Metabolome Database, hanno permesso di identificare e quantificare in termini relativi oltre 100 metaboliti. I risultati ottenuti evidenziano profondi cambiamenti del metabolismo e hanno permesso di descrivere peculiari tratti di tolleranza allo stress idrico. Lavoro supportato da “Progetto AGER- SERRES”, grant n°2010-2105.