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

11 lug 2024
1863

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

Tecniche per aumentare la ramificazione e la fruttificazione in Carolina del Nord

Gestione

26 mag 2025

Tom Kon dell’Università Statale della Carolina del Nord studia tecniche chimiche e culturali per stimolare la ramificazione laterale e aumentare la produzione di legno fruttifero. Le prove sul campo mostrano risultati promettenti, ma alcune soluzioni restano poco sostenibili.

La Michigan Cherry Grower Alliance rilancia le ciliegie puntando su marketing e prezzi equi

Mercati

12 mag 2025

Dopo un anno critico per le ciliegie del Michigan, l’Alleanza dei produttori guidata da Leisa Eckerle-Hankins rilancia il settore con nuove strategie di marketing, prezzi più equi e attenzione ai mercati internazionali, puntando a una stagione 2025 di rinascita.

In evidenza

Modelli predittivi per migliorare la selezione e la lavorazione delle amarene

Post-raccolta​

27 nov 2025

Un team di ricerca in Ucraina ha analizzato nove varietà di ciliegie acide per definire modelli predittivi basati su dimensioni, peso, colore e resistenza. Lo studio ottimizza le tecnologie post-raccolta e migliora la qualità nella trasformazione dei prodotti ortofrutticoli.

Ciliegie cilene in Cina: sfide, logistica e strategie della campagna 2025/26

Mercati

27 nov 2025

La Cina si prepara a ricevere 131 milioni di casse di ciliegie cilene. Volumi in crescita, logistica sotto pressione e consumatori più cauti pongono nuove sfide. Analisi completa dei mercati, della qualità e delle strategie per la stagione 2025/26 nel gigante asiatico.

Tag Popolari