Scoperto nelle piante il timer che sincronizza fioritura e crescita

Scoperto nelle piante il ‘timer’ molecolare che sincronizza la fioritura con la crescita dello stelo per migliorare la dispersione del polline. Il meccanismo è stato identificato nel riso, specie modello per lo studio dei cereali, e può essere regolato con le nuove tecniche di editing genetico per migliorare la produzione agricola. Lo studio appena pubblicato su Nature Plants ha finalmente dimostrato quali segnali ambientali e molecolari regolino i due processi nel riso, una specie modello per lo studio dei cereali.

Lo studio ha varie e importanti implicazioni, anche considerato che il riso è una importante specie di interesse agrario e nutre almeno metà degli abitanti del pianeta, in paesi in via di sviluppo ma anche in Europa, dove l’Italia è il primo produttore. “I risultati ottenuti – ha commentato Fabio Fornara – ci consentono di approfondire i meccanismi che regolano il passaggio della pianta di riso alla fase riproduttiva, premessa necessaria per la produzione di semi e frutti. Inoltre, comprendere come la regolazione della fioritura e della taglia siano coordinate e avere la possibilità di modificare il sistema a piacimento grazie alla genetica molecolare, apre la strada al miglioramento di caratteri importanti dal punto di vista agronomico”.

Studiando la pianta del riso, i ricercatori hanno capito che il ticchettio del timer che sincronizza la fioritura con la crescita dello stelo proviene dalle foglie: sono loro che percepiscono l’arrivo della primavera misurando la lunghezza del giorno e, quando scocca l’ora X, producono piccole proteine segnale che viaggiano nei tessuti conduttori della pianta. Finora si sapeva che queste molecole si dirigono verso l’apice del germoglio, per stimolare le cellule staminali della pianta a formare i fiori, mentre il nuovo studio dimostra che gli stessi segnali servono anche a preparare il fusto alla crescita, rendendolo più sensibile all’azione di ormoni (chiamati gibberelline) che ne inducono l’allungamento.

L’uso di nuove tecnologie genetiche, come il gene editing, ha permesso ai ricercatori di creare mutazioni mirate nei geni che regolano questo processo, separando l’allungamento del fusto dalla fioritura: in questo modo si sono ottenute piante che iniziano a crescere rapidamente in altezza molto prima che siano pronte per fiorire. Questi risultati potrebbero avere importanti implicazioni dal punto di vista agronomico, considerato che il riso nutre almeno metà degli abitanti del Pianeta e vede l’Italia come primo produttore in Europa.

A questa ricerca hanno partecipato, oltre al personale del dipartimento di Bioscienze, anche le ricercatrici Vittoria Brambilla, del dipartimento di Scienze agrarie e ambientali – Produzione, Territorio, Agroenergia, ed Esther Carrera e Isabel Lopez Diaz, dell’Università Politecnica di Valencia.



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