La fioritura e la fruttificazione del ciliegio dolce, per avvenire correttamente, dipendono fortemente dall’evoluzione stagionale. Le gemme a fiore entrano in dormienza in autunno per proteggersi dalle basse temperature invernali e per prepararsi alla successiva stagione produttiva.
L’uscita dalla dormienza è innescato da una riprogrammazione epigenetica, che porta a un'ulteriore attivazione metabolica ed espressione genica, dopo l'esposizione a basse temperature, la cui intensità e durata dipendono dal genotipo considerato.
Alcuni ecotipi di Arabidopsis, ad esempio, necessitano di un periodo di vernalizzazione per poi passare dallo stato vegetativo a quello riproduttivo. A livello genetico, FLOWERING LOCUS T (FT) è in grado di indurre la fioritura a seguito della diminuzione del complesso repressore generato da SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP) e FLOWERING LOCUS C (FLC) al termine della vernalizzazione.
Tuttavia, quanto conosciuto fino ad adesso non è sufficiente per chiarire il processo. Infatti, i microRNA (miRNA) sono essenziali per la regolazione genica durante lo sviluppo delle piante e le interazioni ambientali.
Il ruolo di miRNA 396 durante lo sviluppo dei fiori e la vernalizzazione è stato documentato in alcune specie vegetali, ma non è stato descritto nel processo di dormienza del ciliegio dolce.
A Santiago del Cile, numerosi istituti di ricerca hanno collaborato per studiare nel dettaglio la regolazione genetica e il suo funzionamento durante la fase di dormienza. Sono riusciti ad identificare molecole di microRNA in 'Regina', una varietà ad alto fabbisogno in freddo, rilevando nello specifico miRNA 396.
Le analisi di PCR quantitativa sono state utilizzate per valutare i livelli di espressione dei trascritti dei presunti geni bersaglio dei miRNA. L'effetto sui geni target osservato sulle gemme dormienti è stato parzialmente rispecchiato dall'espressione ectopica di questa molecola artificiale, che, in modo più notevole, ha portato a una fioritura indipendente dalla vernalizzazione.
Parallelamente, i risultati indicano anche che una molecola artificiale di miR396 è in grado di indurre una condizione di fioritura precoce negli individui di Arabidopsis Edi-0 senza la necessità di vernalizzazione.
Questo risultato suggerisce fortemente che questa molecola ha il potenziale di stimolare la fioritura sia nelle specie vegetali annuali che perenni.
I microRNA hanno la capacità di muoversi attraverso la pianta, come è ben noto. L'applicazione potenziale dei portinnesti di sovraespressione transgenica di miR396 nella selezione degli alberi da frutto potrebbe essere quella di ottenere varietà innestate con requisiti di freddo minimi e/o fioritura precoce.
Un altro approccio biotecnologico potrebbe essere l'applicazione ectopica di miR396 artificiale attraverso l'irrigazione che consentirebbe una gestione efficace, soprattutto alla luce delle attuali sfide imposte dallo scenario dei cambiamenti climatici.
Tuttavia, l'induzione della fioritura è una conseguenza di diversi gradi di regolazione tra i vari tipi di cellule. Inoltre, la fioritura e altre fasi di sviluppo e fenologiche possono essere influenzate da stimoli ambientali, tra cui temperatura, fotoperiodo e condizioni di stress abiotico.
Per ottenere una comprensione completa della transizione riproduttiva nelle specie a frutto, sono necessari ulteriori studi, come quelli che consentono un'analisi dettagliata della riprogrammazione epigenetica in situ e della segnalazione ormonale.
Fonte: Gaete-Loyola, J.; Olivares, F.; Saavedra, G.M.; Zúñiga, T.; Mora, R.; Ríos, I.; Valdovinos, G.; Barrera, M.; Almeida, A.M.; Prieto, H. Artificial Sweet Cherry miRNA 396 Promotes Early Flowering in Vernalization-Dependent Arabidopsis Edi-0 Ecotype. Plants 2025, 14, 899. https://doi.org/10.3390/plants14060899
Fonte immagine: SL Fruit Service
Melissa Venturi
Università di Bologna
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