Su scala mondiale, il riso (Oryza sativa L.) è una delle principali colture e base della dieta per più della metà della popolazione. Fra i diversi stress cui può essere esposta la coltura, la salinità dei suoli, che interessa circa un terzo delle terre irrigue del mondo, rappresenta uno dei più importanti fattori. L’aumento della salinità dei suoli può essere dovuto a cause sia naturali (fra cui il cambiamento climatico) sia antropiche; fra queste, la pratica di salinizzazione della risaia recentemente adottata in Spagna per combattere Pomacea insularum (“apple snail”), aggressivo parassita del riso accidentalmente introdotto in questo Paese e a rischio di diffusione in Europa. Appare quindi interessante, nell’ambito della ssp. japonica diffusa in Europa, identificare genotipi/linee di riso resistenti alla salinità e putativamente in grado di adattarsi a mutate o sfavorevoli condizioni ambientali. Il riso risulta particolarmente sensibile alla salinità all’inizio della fase vegetativa (germinazione) e, successivamente, in fase riproduttiva. Lo stress salino è caratterizzato da una componente osmotica che, nella pianta, ha un impatto sia sulla produzione dei carboidrati (fotosintesi) sia sulla mobilizzazione/utilizzo delle riserve alterando i rapporti sink-source e l’allocazione degli zuccheri. Recenti studi condotti in riso suggeriscono che il metabolismo del trealosio, disaccaride non riducente, abbia un ruolo nel determinare la tolleranza a stress quali salinità e anossia. Il trealosio sembra svolgere un’azione protettiva su macromolecole e strutture cellulari e agire come molecola segnale nella regolazione del metabolismo degli zuccheri (saccarosio), in fase sia di germinazione/emergenza sia di riempimento della cariosside. Su genotipi selezionati dai 281 precedentemente caratterizzati per sensibilità/tolleranza alla salinità sulla base di parametri descrittivi della fase vegetativa e riproduttiva e analisi GWAs, sono attualmente in corso prove di germinazione, in condizioni di controllo (acqua) ed elevata salinità (NaCl 150 mM). I dati ottenuti vengono elaborati mediante il software GERMINATOR (Joosen et al. 2010; doi: 10.1111/j.1365-313X.2009.04116.x) al fine di valutare la naturale variazione della sensibilità al sale sulla base di parametri rilevanti quali la massima percentuale di germinazione (Gmax), il tempo richiesto per raggiungere il 50% di germinazione (t50), il periodo di latenza di germinazione (AUC) nelle diverse condizioni. Sui genotipi più interessanti finora individuati viene valutata, in funzione del trattamento salino, anche la vigoria di crescita dei coleottili. In base alla pregressa analisi GWAS dei dati di emergenza, che ha evidenziato un marcatore (S7_18728431) del gene OsTPP10 (trealosio-6-P fosfatasi) legato alla tolleranza al sale, sono in corso le analisi per una preliminare valutazione di un eventuale coinvolgimento del metabolismo dei carboidrati nella diversa risposta alla salinità. Lavoro supportato dal Progetto Horizon 2020 - NEURICE.

Variazioni di parametri legati a germinazione, crescita e metabolismo dei carboidrati in genotipi di riso ssp. japonica in risposta alla salinità / N. Negrini, S. Morgutti, M. Dell’Orto, P. De Nisi, G.A. Sacchi. ((Intervento presentato al 35. convegno Convegno Nazionale della Società Italiana di Chimica Agraria : la ricerca in Chimica Agraria : integrazione dei sistemi suolo, pianta, ambiente tenutosi a Udine nel 2017.

Variazioni di parametri legati a germinazione, crescita e metabolismo dei carboidrati in genotipi di riso ssp. japonica in risposta alla salinità

N. Negrini
Primo
;
S. Morgutti
Secondo
;
M. Dell’Orto;P. De Nisi;G.A. Sacchi
Ultimo
2017-09-11

Abstract

Su scala mondiale, il riso (Oryza sativa L.) è una delle principali colture e base della dieta per più della metà della popolazione. Fra i diversi stress cui può essere esposta la coltura, la salinità dei suoli, che interessa circa un terzo delle terre irrigue del mondo, rappresenta uno dei più importanti fattori. L’aumento della salinità dei suoli può essere dovuto a cause sia naturali (fra cui il cambiamento climatico) sia antropiche; fra queste, la pratica di salinizzazione della risaia recentemente adottata in Spagna per combattere Pomacea insularum (“apple snail”), aggressivo parassita del riso accidentalmente introdotto in questo Paese e a rischio di diffusione in Europa. Appare quindi interessante, nell’ambito della ssp. japonica diffusa in Europa, identificare genotipi/linee di riso resistenti alla salinità e putativamente in grado di adattarsi a mutate o sfavorevoli condizioni ambientali. Il riso risulta particolarmente sensibile alla salinità all’inizio della fase vegetativa (germinazione) e, successivamente, in fase riproduttiva. Lo stress salino è caratterizzato da una componente osmotica che, nella pianta, ha un impatto sia sulla produzione dei carboidrati (fotosintesi) sia sulla mobilizzazione/utilizzo delle riserve alterando i rapporti sink-source e l’allocazione degli zuccheri. Recenti studi condotti in riso suggeriscono che il metabolismo del trealosio, disaccaride non riducente, abbia un ruolo nel determinare la tolleranza a stress quali salinità e anossia. Il trealosio sembra svolgere un’azione protettiva su macromolecole e strutture cellulari e agire come molecola segnale nella regolazione del metabolismo degli zuccheri (saccarosio), in fase sia di germinazione/emergenza sia di riempimento della cariosside. Su genotipi selezionati dai 281 precedentemente caratterizzati per sensibilità/tolleranza alla salinità sulla base di parametri descrittivi della fase vegetativa e riproduttiva e analisi GWAs, sono attualmente in corso prove di germinazione, in condizioni di controllo (acqua) ed elevata salinità (NaCl 150 mM). I dati ottenuti vengono elaborati mediante il software GERMINATOR (Joosen et al. 2010; doi: 10.1111/j.1365-313X.2009.04116.x) al fine di valutare la naturale variazione della sensibilità al sale sulla base di parametri rilevanti quali la massima percentuale di germinazione (Gmax), il tempo richiesto per raggiungere il 50% di germinazione (t50), il periodo di latenza di germinazione (AUC) nelle diverse condizioni. Sui genotipi più interessanti finora individuati viene valutata, in funzione del trattamento salino, anche la vigoria di crescita dei coleottili. In base alla pregressa analisi GWAS dei dati di emergenza, che ha evidenziato un marcatore (S7_18728431) del gene OsTPP10 (trealosio-6-P fosfatasi) legato alla tolleranza al sale, sono in corso le analisi per una preliminare valutazione di un eventuale coinvolgimento del metabolismo dei carboidrati nella diversa risposta alla salinità. Lavoro supportato dal Progetto Horizon 2020 - NEURICE.
riso; stress salino; germinazione; crescita; metabolismo dei carboidrati; trealosio-6-fosfato
Settore AGR/13 - Chimica Agraria
Settore BIO/04 - Fisiologia Vegetale
Università degli Studi di Udine
Società Italiana di Chimica Agraria
Società Italiana di Genetica Agraria
Variazioni di parametri legati a germinazione, crescita e metabolismo dei carboidrati in genotipi di riso ssp. japonica in risposta alla salinità / N. Negrini, S. Morgutti, M. Dell’Orto, P. De Nisi, G.A. Sacchi. ((Intervento presentato al 35. convegno Convegno Nazionale della Società Italiana di Chimica Agraria : la ricerca in Chimica Agraria : integrazione dei sistemi suolo, pianta, ambiente tenutosi a Udine nel 2017.
Conference Object
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.
Pubblicazioni consigliate

Caricamento pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: http://hdl.handle.net/2434/656242
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus ND
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? ND
social impact