La ricerca ha scoperto un gene che induce i semi a germogliare. Questo studio è stato pubblicato oggi dai ricercatori dell’Instituto Gulbenkian de Ciencia (IGC), coordinati dalla biologa della Faculdade de Ciencias, Universidade de Lisboa, Paula Duque. I semi germogliano solamente quando vi sono particolari condizioni ambientali e intrinseche. Si consideri che altrimenti, rimangono bloccati in uno stato di dormienza.
Gli studiosi hanno individuato un meccanismo alla base dello sviluppo delle piante che va ad integrare i segnali ambientali e decidere se il vegetale può germogliare. Questo processo è indotto da un gene, denominato SCL30a. L’interesse degli esperti per questo gene è nato da studi sull’espressione genica in Arabidopsis thaliana, una pianta modello appartenente alla famiglia dei cavoli e delle rape.
Il gene alla base dello sviluppo delle piante
L’aumento dell’espressione del gene SCL30a durante la germinazione ha indotto i ricercatori a pensare che potesse definire le caratteristiche morfologiche e funzionali dei semi in risposta allo stress. Per rispondere a questa ipotesi, gli scienziati hanno modificato l’espressione della proteina SCL30a e hanno valutato le caratteristiche dei semi in diversi contesti.
Quando hanno trattato con sale i semi privi di questa proteina, questi hanno germinato meno e più tardi rispetto ai semi normali. Al contrario, i semi che sovra-esprimevano la proteina germinavano due volte più velocemente, soprattutto in condizioni avverse. Le analisi condotte dai ricercatori hanno rivelato che questi risultati derivano dall’inibizione dei segnali inviati dall’acido abscisico (ABA), un ormone che limita la germinazione in condizioni di stress.
La proteina SCL30
Controllando l’espressione dei geni indotti da questo ormone, la proteina SCL30a riduce la sensibilità della pianta all’alta salinità, permettendo ai semi di germinare. “Questi risultati sono in linea con le prove che si stanno accumulando e che dimostrano che la regolazione dell’espressione genica da parte di questa classe di proteine è fondamentale per controllare le risposte allo stress delle piante“, spiega Tom Laloum, ricercatore post-dottorato presso l’IGC e uno dei primi autori dello studio.
I ricercatori hanno anche dimostrato che questa proteina controlla altri aspetti dello sviluppo delle piante mediati dall’ABA, tra cui le dimensioni dei semi, che aumentano quando la proteina SCL30a viene sovraespressa. “Potrebbero essere tradotte nelle specie coltivate, dando luogo a semi più grandi che germinano meglio in ambienti avversi” ha spiegato Paula Duque. Ciò potrebbe risolvere le limitazioni alla produttività delle colture dovute alla salinizzazione del suolo, un problema che si sta espandendo in diverse aree del mondo, compreso il Portogallo.
