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Controllo delle erbacce parassite

Le erbacce parassite sono le piante più distruttive e difficili da controllare e causano ingenti perdite ai raccolti in tutta Europa. La nostra conoscenza delle complessità dell'interazione tra pianta parassita e ospite è limitata, in particolare per quanto riguarda la genomica del parassita.
Controllo delle erbacce parassite
I parassiti si attaccano al sistema vascolare dell'ospite, collegando le due specie fisicamente e fisiologicamente, e sono quindi difficili da controllare. La dipendenza del parassita dall'ospite e il suo perfetto coordinamento con la trasduzione del segnale dell'ospite durante lo sviluppo suggerisce che esso potrebbe essere vulnerabile a nuove strategie di controllo. Tuttavia, finora i processi chiave coinvolti nelle interazioni tra parassita e ospite rimangono scarsamente noti.

L'UE ha finanziato il progetto di ricerca "Genomics-based investigations into orobanche-host interactions" (OROBANCHE) sulla biologia molecolare del processo di invasione dell'ospite da parte delle piante parassite allo scopo di produrre nuovi approcci per il loro controllo. Tra gli obbiettivi specifici c'erano la caratterizzazione dell'espressione genica delle Orobanche e il movimento del mRNA tra ospiti ed erbacce parassite.

In collaborazione con diverse università partner negli Stati Uniti, i ricercatori hanno creato la prima banca dati su larga scala di informazioni sul transcrittoma provenienti da tre specie parassite collegate tra loro. L'esistenza della banca dati sulla sequenza ha consentito molte nuove direzioni di ricerca.

I segnali di germinazione sono stati tra i primi geni interessanti scoperti nella banca dati. I parassiti Orobanche e Striga subiscono la germinazione del seme solo dopo la stimolazione da parte di specifici composti chimici secreti dalle radici dell'ospite. Allo scopo di caratterizzare la capacità del parassita di percepire questi segnali sono stati iniziati alcuni studi. La classe principale degli stimolanti della germinazione sono gli strigolattoni, che sono ormoni delle piante che controllano l'architettura e la funzione della pianta. Le trascrizioni del gene strigolattone codificano delle proteine funzionali e sono regolate in modo coordinato durante le fasi di vita dei parassiti.

Un evento di trasferimento genico orizzontale di un legume progenitore della Orobanche aegyptiaca rappresenta un caso intrigante tra le piante. Il gene trasferito, un gene simile alla proteina albumina 1 KNOTTIN, è collegato a proteine insetticide. Perciò, la sua acquisizione da un ospite potrebbe portare un beneficio fisico. Il gene sembra essere espresso, e funzione e omologhi sono stati sequenziati da diverse specie collegate

Riassumendo, il progetto di ricerca ha fornito molteplici nuove informazioni sulla coesistenza delle piante parassite e dei loro ospiti. Si prevede che questo lavoro contribuisca allo sviluppo di strategie di controllo delle erbacce parassite più efficaci.

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Keywords

Erbaccia parassita, Orobanche, genomica piante