Meccanismi genetici ed epigenetici nella maturazione delle ciliegie: il ruolo dell'ABA

11 lug 2024
1956

La maturazione nei frutti non climaterici come la ciliegia (Prunus avium), comporta complessi cambiamenti genetici ed epigenetici influenzati dai fitormoni. L'acido abscissico (ABA) gioca un ruolo fondamentale in questo processo, in particolare nella regolazione della produzione di pigmenti, nell'ammorbidimento dei frutti e nell'accumulo di zuccheri.

In un recente studio, i ricercatori hanno esplorato come l'ABA modula questi processi di maturazione a livello genetico ed epigenetico attraverso l'analisi del sequenziamento dell'RNA (RNA-seq) e del sequenziamento bisolfito dell'intero genoma (WGBS).

L'analisi RNA-seq ha fornito una visione completa dei cambiamenti nell'espressione genica durante la maturazione dei frutti in risposta all'ABA. Lo studio ha rilevato una sovra-rappresentazione di geni associati alla risposta all'ABA, al metabolismo secondario e alla sintesi degli zuccheri.

Queste modifiche genetiche supportano le principali caratteristiche della maturazione, come lo sviluppo del colore dei frutti e l'accumulo di “marcatori di maturazione” come carotenoidi e antociani. In particolare, i geni relativi al catabolismo del carotene, che contribuiscono alla ricca colorazione delle ciliegie mature, hanno mostrato un’attivazione trascrizionale significativa.

L'analisi ha anche evidenziato il ruolo degli enzimi che modificano lo xyloglucano, associati al rimodellamento della parete cellulare durante la maturazione, suggerendo che l'ABA influenzi la consistenza dei frutti attraverso questi percorsi.

Parallelamente, l'analisi WGBS ha rivelato che il trattamento con ABA porta ad una ipometilazione del DNA nelle regioni promotrici di specifici geni. Questo cambiamento epigenetico è particolarmente evidente nei geni coinvolti nel catabolismo del carotene e nella biosintesi delle citochinine.

Lo stato di ipometilazione in queste regioni è cruciale poiché facilita l'attivazione trascrizionale di questi geni, contribuendo ulteriormente al processo di maturazione. Lo studio ha anche identificato variazioni nella metilazione in geni che codificano membri delle famiglie Aux/IAA e ARF, noti per essere coinvolti nelle vie di segnalazione delle auxine, indicando una rete regolatoria più ampia.

Il ruolo dell'ABA si estende oltre la semplice attivazione genica; esso si integra con altre vie ormonali, creando una complessa rete che regola finemente il processo di maturazione. Lo studio ha rilevato che i geni che codificano per enzimi coinvolti nella biosintesi delle citochinine presentano modelli di metilazione alterati dopo il trattamento con ABA.

Le citochinine interagiscono con l'ABA per modulare vari aspetti della maturazione. Questa interazione suggerisce un equilibrio delicato orchestrato dalla segnalazione di ABA e delle citochinine, critico per il corretto sviluppo e maturazione delle ciliegie.

I risultati di questo studio sottolineano il ruolo multiplo dell'ABA nella maturazione dei frutti non climaterici. L'ABA non solo innesca cambiamenti trascrizionali significativi, ma induce anche modifiche epigenetiche che, insieme, coordinano i complessi cambiamenti fisiologici durante la maturazione. Comprendere questi meccanismi fornisce preziose informazioni sul controllo ormonale dello sviluppo dei frutti e apre potenziali vie per migliorarne la qualità attraverso interventi mirati.

Fonte: Kuhn, N. et al. (2024). RNA-Seq and WGBS Analyses During Fruit Ripening and in Response to ABA in Sweet Cherry (Prunus avium) Reveal Genetic and Epigenetic Modulation of Auxin and Cytokinin Genes. Journal of Plant Growth Regulation, 1-23. https://doi.org/10.1007/s00344-024-11340-9.
Immagine: SL Fruit Service

Andrea Giovannini
Università di Bologna (IT)


Cherry Times - Tutti i diritti riservati

Potrebbe interessarti anche

In aumento l'export dal Cile agli USA: la Chilean Fresh Fruit Association stima un aumento del +22%

Mercati Rassegna Stampa

16 nov 2023

Brux ha dichiarato che il Cile potrebbe arrivare a 140 milioni di casse entro il 2025/26. La Cina, principale mercato del Cile, assorbe l'89% del raccolto totale. In crescita anche l'export statunitense, dove i volumi sono passati da 1,4 (2020/21) a 3,6 milioni nel 2022/23.

Cile in prima linea nella ricerca sul ciliegio: innovazioni su coperture e nutrizione

Coperture

29 lug 2025

Marlene Ayala presenta al Cherry Symposium di Washington i progressi del Cile su coperture plastiche e nutrizione fogliare del ciliegio. Studi pionieristici sull’assorbimento del calcio rafforzano la leadership scientifica cilena nella produzione cerasicola mondiale.

In evidenza

Ciliegie cilene in Cina: criticità e rimedi nella gestione del post-raccolta

Post-raccolta​

24 dic 2025

Jessica Rodríguez analizza i problemi di marciume nelle ciliegie cilene esportate in Cina nel 2024/25, evidenziando cause, impatti e soluzioni adottate. Il report evidenzia criticità nella gestione post-raccolta, nel processo di sanitizzazione e nella conservazione del prodotto.

Rilevamento in tempo reale della maturazione delle ciliegie grazie ad un nuovo algoritmo sviluppato in Cina

Produzione

24 dic 2025

CMD-YOLO è un nuovo algoritmo leggero e veloce che rileva la maturazione delle ciliegie in tempo reale. Nato nello Yunnan, risolve i limiti dei metodi tradizionali, migliorando accuratezza e velocità per un'agricoltura di precisione più efficace e smart.

Tag Popolari