Uno studio cinese indaga il legame tra proteine HIPP e tolleranza al freddo nel ciliegio dolce

20 giu 2024
984

I metalli pesanti e gli stress abiotici come il freddo, il sale e la siccità pongono sfide significative alla sopravvivenza e alla produttività delle piante. Capire come le piante gestiscono questi stress a livello molecolare può portare allo sviluppo di colture più resistenti. Un recente studio dell'Università di Guizhou ha analizzato il ruolo di una proteina specifica, PavHIPP16, nel ciliegio dolce (Prunus avium) e la sua risposta allo stress da freddo.

Ricerche precedenti hanno identificato l'importanza delle proteine associate ai metalli pesanti nelle piante. Ad esempio, è stato dimostrato che la proteina HIPP26 di Arabidopsis thaliana è coinvolta nelle risposte allo stress da freddo, sale e siccità[2]. HIPP26 interagisce con il fattore di trascrizione omeodominio zinc finger ATHB29, fondamentale per la risposta allo stress da disidratazione.

Inoltre, uno studio completo delle proteine simile al metallo-chaperone in Arabidopsis ha rivelato un'ampia famiglia di HIPP e HPP, implicate nella detossificazione dei metalli pesanti e nelle risposte allo stress.

Il nuovo studio si basa su queste basi e si concentra su PavHIPP16 e sul suo ruolo nella tolleranza allo stress da freddo nel ciliegio dolce. I ricercatori hanno sovraespresso PavHIPP16 in piante di tabacco per osservarne gli effetti in condizioni di bassa temperatura.

Le linee di sovraespressione (OE) hanno mostrato una crescita significativamente migliore rispetto alle piante wild-type (WT). Indicatori chiave come il tasso di germinazione, la lunghezza delle radici e il peso fresco erano tutti più elevati nelle linee OE.

Inoltre, lo studio ha misurato diversi parametri fisiologici e biochimici per comprendere i meccanismi alla base di questa migliore tolleranza al freddo. La conduttività relativa e il contenuto di malondialdeide (MDA), entrambi indicatori di danno cellulare, erano più bassi nelle linee OE rispetto alle piante WT.

Al contrario, le attività degli enzimi antiossidanti (perossidasi, superossido dismutasi e catalasi), i livelli di perossido di idrogeno e i contenuti di prolina, proteine solubili e zuccheri solubili erano significativamente più alti nelle linee OE. Questi risultati suggeriscono che PavHIPP16 aumenta la tolleranza al freddo migliorando il sistema di difesa antiossidante e la regolazione osmotica della pianta.

È interessante notare che lo studio ha anche identificato un'interazione tra PavHIPP16 e PavbHLH106, un fattore di trascrizione a elica-loop-elica di base (bHLH). Questa interazione è stata verificata attraverso saggi di complementazione con lievito e luciferasi. La co-regolazione di queste proteine sembra essere una componente cruciale del meccanismo di tolleranza al freddo nelle piante.

I risultati di questo studio sono coerenti con le precedenti scoperte sul ruolo delle HIPP nelle risposte agli stress. Ad esempio, HIPP26 in Arabidopsis interagisce anche con un fattore di trascrizione (ATHB29) ed è coinvolto nelle risposte allo stress. Analogamente, il ruolo delle HIPP nella detossificazione dei metalli pesanti e nella risposta allo stress è stato evidenziato in studi precedenti.

La nuova ricerca dell'Università di Guizhou si aggiunge a questo corpus di conoscenze dimostrando che PavHIPP16 svolge un ruolo significativo nel migliorare la tolleranza al freddo del ciliegio dolce, potenzialmente attraverso meccanismi simili che coinvolgono l'attività enzimatica antiossidante e le sostanze osmoregolatrici.

Questo studio fornisce preziose risorse genetiche per ulteriori analisi dei PavHIPP, contribuendo alla comprensione dei meccanismi di resistenza al freddo nel ciliegio dolce. I risultati potrebbero aprire la strada allo sviluppo di colture con una maggiore resistenza allo stress da freddo, a beneficio dell'agricoltura nelle regioni soggette a basse temperature.

Fonte: Natural Science News
Immagine: MSU


Cherry Times - Tutti i diritti riservati

Potrebbe interessarti anche

Post-raccolta delle ciliegie: l'efficacia del Plasma-Activated Ice Slurry (PAIS)

Post-raccolta​

04 lug 2024

Lo studio condotto da un team cinese esplora l'applicazione di PAIS nella conservazione delle ciliegie. Il PAIS è stato testato insieme alla miscela di acqua e ghiaccio per valutarne l'efficacia nel ridurre la temperatura interna delle ciliegie e nell'inibire la crescita fungina.

Come rispondono cultivar con diversa suscettibilità al cracking alla conservazione

Post-raccolta​

04 apr 2024

L'aumento della concentrazione di proteine solubili è correlato a una maggiore capacità di trattenere l'acqua e un miglioramento della protezione della membrana cellulare e maggiore resistenza al cracking. Per lo studio in Cina sono state utilizzate due cv.: Rainier e Wanhongzhu.

In evidenza

Ciliegio in Sud America: Tapia punta su irrigazione, potatura e portinnesti

Gestione

16 set 2025

Il consulente cileno Sebastián Tapia sarà tra i relatori del VI Simposio di Huacho. Il suo focus sul ciliegio mette al centro gestione idrica, potatura precoce e scelta dei portinnesti come strumenti per ottenere frutti di qualità anche con inverni meno freddi.

Ciliegie USA 2025: resilienza in Cina tra dazi, concorrenza e logistica difficile

Mercati

16 set 2025

La stagione 2025 delle ciliegie USA in Cina si è chiusa al 65% del 2024. Nonostante dazi, concorrenza di litchi e ciliegie canadesi, le varietà premium restano richieste. Qualità, logistica e prezzi ridotti sono le principali sfide per un’industria che punta a diversificare.

Tag Popolari