Le foglie prendono forma
Quando un seme germoglia, le prime foglie sono giovani e di forma diverse rispetto a quelle adulte che si svilupperanno successivamente. Questo fenomeno è detto eteroblastia. Il controllo genetico e ambientale dell'eteroblastia è importante in quanto la forma e la posizione di una foglia determina la sua capacità di produzione di carboidrati. Il progetto HEMOTIONAL ("Heteroblasty modelling: The timetable of ontogeny in Arabidopsis leaves") ha esaminato il controllo genetico e ambientale sia della forma che delle dimensioni della foglia. Gli scienziati hanno paragonando i modelli di sviluppo della prima foglia con la foglia numero sei nella pianta campione Arabidopsis, o arabetta comune. Utilizzando un modello di Arabidopsis, il team ha raccolto dati che sostengono la teoria che la la crescita rallenta in tutta la foglia tramite un solo inibitore globale di crescita che aumenta nel tempo. Gli scienziati hanno anche sviluppato un software per studiare la crescita e la divisione delle celle. I dati non dimostrano una relazione diretta tra il rapporto di divisione di cellule e la crescita, ma suggerisce il fatto che siano controllati dallo stesso gruppo di morfogeni. HEMOTIONAL ha anche studiato come i geni sono coinvolti nell'eteroblastia e sono capaci di modulare la crescita. È stata creata una piattaforma microscopica del trascorrere del tempo mediante fluorofori che delineano il perimetro della cellula, oppure ogni gene di interesse che si attiva dopo l'induzione del colpo di calore. Questa struttura è ancora in fase di controllo e convalida. Visto che le piante di Arabidopsis cresciute nell'agar sono di dimensioni molto inferiori rispetto alle controparti cresciute nella terra, il team ha anche osservato gli effetti delle condizioni ambientali in fase di cambiamento. Le piante cresciute nell'agar hanno mostrato un'eteroblastia ridotta. Trasferendo le piante dall'agar al suolo in diverse fasi dello sviluppo, gli scienziati hanno dimostrato che le variazioni eteroblastiche nel cambiamento delle foglie sono già esistenti all'inizio dello sviluppo della foglia. Le dimensioni delle foglie, tuttavia, sono influenzate dai cambiamenti ambientali. I risultati di HEMOTIONAL offrono l'opportunità di affrontare la sfida globale della sicurezza alimentare. Lo sviluppo della foglia e la sua crescita sono aree chiave per affrontare la scarsità di cibo disponibile globalmente, le quali potrebbero essere usate per prevedere gli effetti di mitigazione delle piante sul cambiamento climatico.
