Variazioni dei livelli di trealosio-6-P e di zuccheri fosforilati e non durante le prime fasi di crescita vegetativa in due varietà di riso (Oryza sativa L.) con diversa sensibilità al sale

L’identificazione di genotipi/linee di riso (Oryza sativa L.) resistenti alla salinità e capaci di adattarsi a mutate o sfavorevoli condizioni ambientali è necessaria a causa della progressiva salinizzazione dei suoli coltivabili e dei cambiamenti climatici attualmente in corso. Il riso è particolarmente sensibile alla salinità all’inizio della fase vegetativa (germinazione-emergenza) e, successivamente, in fase riproduttiva. Lo stress salino influenza sia la produzione dei carboidrati (fotosintesi) sia la mobilizzazione/utilizzo delle riserve alterando i rapporti sink-source, l’allocazione degli zuccheri ed il metabolismo energetico. La regolazione fine del metabolismo del trealosio (Tre) e del trealosio-6-P (T6P), con particolare riferimento al rapporto fra i due, sembra avere un ruolo nel controllo dello sviluppo della pianta e nella tolleranza a stress abiotici. Nelle piante la Snf1-Related protein Kinase-1 (SnRK1) appare coinvolta nella regolazione del metabolismo energetico; essa inibisce le vie anaboliche (che consumano energia) in risposta a fattori endogeni o ambientali che alterano le disponibilità energetiche cellulari. L’attività di SnRK1 appare modulata dai livelli di T6P (Zhang et al., 2009). In una collezione di circa 300 genotipi di riso (spp japonica) sono state preliminarmente individuate due varietà diversamente sensibili alla salinità (NaCl 150 mM) in germinazione e in fase di emergenza dal suolo. Studiando le successive fasi di crescita, era stato evidenziato che la velocità di allungamento dei coleottili in presenza di sale risultava maggiormente ridotta nella varietà sensibile SR113 rispetto alla tollerante Olcenengo (Negrini et al., 2017). Allo scopo di investigare un possibile coinvolgimento del sistema Tre/T6P nella risposta al sale in riso, nel presente lavoro sono stati analizzati, nel medesimo materiale e nelle medesime condizioni, i livelli di T6P (cromatografia HILIC accoppiata a spettrometria di massa; Toraño et al., 2012), e di altri mono- e disaccaridi fosforilati e non (Lisec et al., 2006). I dati, che mostrano come in SR113 siano presenti livelli di T6P maggiori rispetto ad Olcenengo, sono discussi in relazione alla diversa sensibilità/tolleranza delle due varietà alle condizioni saline ed ai livelli degli altri carboidrati considerati. Fondi Lavoro condotto nell’ambito del Progetto Neurice H2020 Bibliografia [1] Lisec, J., Schauer, N., Kopka, J., Willmitzer, L., Fernie, AR. (2006) Gas chromatography mass spectrometry-based metabolite profiling in plants. Nature Protocols. 1(1):387-96. [2] Negrini, N., Morgutti, S., Dell’Orto, M., De Nisi, P., Sacchi, G.A. (2017) Variazioni di parametri legati a germinazione, crescita e metabolismo dei carboidrati in genotipi di riso ssp. japonica in risposta alla salinità. Atti del XXXV Convegno SICA, Udine 11-13 settembre 2017, P9, 46. [3] Toraño, J., Delatte, L., Schluepmann, H., Smeekens, S., deJong. G., Somsen, G., (2012) Determination of trehalose-6-phosphate in Arabidopsis thaliana seedlings by hydrophilic-interaction liquid chromatography–mass spectrometry. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 403:1353–1360. [4] Zhang, Y., Primavesi, L.F., Jhurreea, D., Andralojc, P.J., Mitchell, R.A.C., Powers, S.J., et al., (2009) Inhibition of SNF1-related protein kinase1 activity and regulation of metabolic pathways by trehalose-6-phosphate. Plant Physiol. 149:1860-1871.