Siccomu u cambiamentu climaticu hè previstu di guidà à periodi più frequenti di siccità, i circadori sò sempre più travagliendu per fà scuperte chì ponu aiutà e piante à adattà à u stress d'acqua prolongatu.
I ricercatori di l'Istitutu Boyce Thompson è l'Università di Cornell anu finitu u primu studiu per furnisce una stampa cumpleta di i cambiamenti di l'espressione genica in risposta à u stress di l'acqua in un fruttu - u tomate, Solanum lycopersicum - identificendu i geni chì puderanu aiutà i cultivatori di piante à sviluppà frutti chì ponu fà fronte. cundizioni di siccità.
Publicatu in u numeru di dicembre di Fisiologia pianta, u travagliu hè statu guidatu da a squadra di ricerca di Carmen Catalá, un prufissore assistente in BTI è un Senior Research Associate in a School of Integrative Plant Science (SIPS) in Cornell. I ricercatori cullaburatori includenu Jocelyn Rose, un prufissore in SIPS, è i prufessori BTI Jim Giovannoni, Zhangjun Fei è Lukas Mueller, chì sò ancu prufessori adjunct in SIPS.
"Avemu identificatu una quantità di geni chì sò implicati in a risposta di stress acqua in u fruttu di tomate", disse Catalá. "Pudemu avà principià à selezziunà i geni candidati chì puderanu aiutà i criatori à sviluppà frutti chì ponu adattà à e cundizioni di seca, è micca solu i pumati, ma ancu l'uva, i pomi è i frutti carni in generale. Hè una applicazione potenziale à longu andà di sti dati ".
I circadori anu guardatu l'espressione genica in foglie di tomate è sei organi di frutti (pericarpu, placenta, septum, columella, gelatina è sementi) in dui punti temporali differenti (fruttu crescente è maturu) è sottu quattru cundizioni di stress d'acqua differenti (nessuna, ligera, intermediata è media). forte).
I circadori anu truvatu chì ognunu di i tessuti di l'urgani di fruttu hà cambiatu in modu unicu cù u tempu.
"Menu di 1% di i geni spressi chì sò stati affettati da u stress di l'acqua eranu spartuti trà tutti i sei tessuti di frutti, è più di 50% di i geni affettati eranu specifichi per un tissutu unicu", disse Catala.
In cuntrastu à l'effetti negativi di a siccità, chì provoca disordini fisiologichi è a perdita di frutti, ci sò qualchi effetti pusitivi assuciati cù a siccità, almenu cù a seca ligera.
Per esempiu, i circadori anu truvatu chì u stress di l'acqua aumenta a quantità di licopenu in u fruttu maturu. U licopenu hè un antioxidante chì hà documentatu benefici per a salute. U fruttu stressatu d'acqua hà ancu avutu livelli più altimi di biosintesi di amido, chì puderia rende pumati più dolci.
I circadori anu ancu truvatu chì puderanu "furmà" i pumati per esse più resistenti à a futura seca d'acqua.
"Quandu avemu suminatu e sementi da e piante trattate, avemu trovu chì e piantini da i pumati stressati mostranu una ricuperazione mejorata da u stress d'acqua in paragone à e piantini da i pumati di cuntrollu", disse Philippe Nicolas, un scientist postdoctorale in u laboratoriu di Catalá è primu autore di u paper.
Nicolas hà dettu chì anu identificatu parechji geni chì l'espressione hè indotta da u stress di l'acqua in i sementi maturi, chì puderanu ghjucà un rolu impurtante in cunferisce a tolleranza di u stress di l'acqua à a prossima generazione di piante.
U studiu era sfida in uni pochi di manere, perchè i circadori fighjenu frutti. A maiò parte di i studii di e risposti di e piante à u stress di a seca esaminanu e radiche è e foglie di piantini perchè sò relativamente faciuli di studià.
"Hè relativamente faciule di stressà e piantini, ma se stressate troppu e piante, allora ùn fioriranu micca è sviluppanu frutti", disse Catalá. "In più, quandu vulete studià frutti, duvete cultivà e piante adulte, chì piglia più tempu, stanza è risorse in generale".