Come aumentare il calibro dei frutti? Grazie al silenziamento dei geni che ne limitano la crescita

29 nov 2023
2148

La dimensione del frutto è determinata dagli effetti combinati di segnali ambientali e genetici che inducono modifiche durante lo sviluppo e la crescita del frutto a diversi livelli. Ad esempio, i citocromi P450 (CYP) sono un gruppo di enzimi molto esteso e notevolmente conservato che ha un'importanza sostanziale nella progressione e nella maturazione delle piante, oltre al loro coinvolgimento nelle reazioni di difesa.

Sono coinvolti in varie vie biochimiche che generano metaboliti primari e secondari. Gli enzimi CYP450, in particolare quelli appartenenti alla famiglia di geni CYP78A specifici delle piante, sono stati identificati come regolatori chiave delle dimensioni dei semi e dei frutti nell'Arabidopsis e in altre piante coltivate.

Numerosi studi hanno evidenziato una funzione conservata del KLUH nella regolazione delle dimensioni degli organi in diverse specie. Tuttavia, c'è ancora una quantità significativa di conoscenze da acquisire riguardo al meccanismo molecolare attraverso il quale KLUH regola le dimensioni dei frutti.

Diverse specie vegetali si affidano fortemente a KLUH/CYP78A5 per regolare le dimensioni dei semi/frutti; tuttavia, la maggior parte del suo meccanismo molecolare rimane sconosciuto. Inoltre, il gene o i geni chiave che regolano le dimensioni dei frutti di ciliegio dolce sono ancora in gran parte sconosciuti.

La comprensione dei meccanismi molecolari che regolano le dimensioni dei frutti e la caratterizzazione funzionale dei geni associati alle dimensioni dei frutti sono quindi vantaggiose per il breeding, che ha l’obiettivo di sviluppare nuove varietà di ciliegie di alto valore.

Nel presente studio i ricercatori dell'Accademia Cinese di Scienze Agrarie di Zhengzhou hanno caratterizzato la funzione di PavKLUH nella regolazione delle dimensioni dei frutti di ciliegio utilizzando il silenziamento genico indotto da virus (virus-induced gene silencing, VIGS).

Nei frutti in cui PavKLUH è stato silenziato, si è riscontrata una diminuzione del calibro del frutto, dovuto ad una minore distensione delle cellule del mesocarpo. Identificando un nuovo gene che codifica per PavKLUH, è stato selezionato PavRAV2, un fattore di trascrizione in grado di interagire fisicamente con il promotore di PavKLUH.

I risultati di questo studio indicano che la dimensione dei frutti di ciliegio dolce è influenzata negativamente dal repressore trascrizionale PavRAV2. Ciò avviene attraverso la soppressione diretta dell'espressione di PavKLUH. Quando è stato silenziato PavRAV2 sono state osservate correlazioni positive tra l'espansione delle cellule del mesocarpo e i livelli di trascrizione di PavKLUH durante l'ingrossamento dei frutti di ciliegio.

A differenza della funzione promotrice esibita dai suoi omologhi in altre colture, tra cui Arabidopsis, grano e pomodoro, questa funzione è restrittiva. Di conseguenza, potrebbero esistere variazioni nella funzione di KLUH tra le specie. I risultati di questo studio illuminano i processi genetici e molecolari attraverso i quali un membro della famiglia CYP78A è regolato direttamente da un fattore di trascrizione RAV, influenzando così la crescita e lo sviluppo dei frutti di ciliegio dolce.

La comprensione della complessa cascata/rete di regolazione trascrizionale che governa le dimensioni dei frutti è stata rafforzata da questi risultati, che hanno anche identificato potenziali bersagli per la modifica genetica e la selezione al fine di sviluppare nuove cultivar di colture orticole che producono frutti più grandi.

Fonte: Sweet cherry AP2/ERF transcription factor, PavRAV2, negatively modulates fruit size by directly repressing PavKLUH expression - Qi - 2023 - Physiologia Plantarum, 175, 6 - Wiley Online Library, https://doi.org/10.1111/ppl.14065.

Melissa Venturi
Università di Bologna (IT)


Cherry Times - Tutti i diritti riservati

Potrebbe interessarti anche

Biocontrollo del cancro batterico del ciliegio: le prospettive dal Cile

Difesa

18 giu 2024

Il cancro batterico mostra un'ampia variabilità, influenzata da condizioni agroclimatiche e dalle pratiche di gestione delle colture. Questa variabilità si osserva sia in termini di incidenza (dall'1% al 30% o più) che di intensità dei sintomi nelle diverse località e cultivar.

Meda™: nuove varietà di ciliegie ad epoca di maturazione precoce e intermedia in Europa

Varietà

04 feb 2025

Le varietà di Meda™ vengono valutate in Europa ormai da tre stagioni. Tutte sono state selezionate con un minimo di 35-40 giorni di tenuta dopo la raccolta. Quello di Meda™ è l'unico programma di miglioramento genetico che ha utilizzato il postraccolta come filtro di selezione.

In evidenza

Consumo di ciliegie UE in crescita: il 2024 anno record dell’ultimo decennio

Consumo

26 dic 2025

Nel 2024 il consumo di ciliegie nell’Unione Europea ha raggiunto 629.000 tonnellate, segnando un +4,5% su base annua e toccando il livello più alto in dieci anni. Crescono anche produzione, importazioni ed export, con Italia e Spagna tra i Paesi leader.

Emergenze climatiche: oltre 900.000 euro di rimborso ai coltivatori di ciliegie spagnole in Estremadura

Produzione

25 dic 2025

La Junta de Extremadura ha distribuito 904.540 euro nel secondo pagamento dell’aiuto straordinario 2024 per i cerasicoltori colpiti dal maltempo. La misura, parte del Decreto Legge 3/2025, prevede un’ultima tranche da un milione di euro in arrivo nei prossimi giorni.

Tag Popolari