Il processo biologico della risposta allo stress nelle piante
I fattori di stress ambientali rappresentano un notevole ostacolo al miglioramento della produttività delle colture. Pertanto, la comprensione delle reti di adattamento coinvolte nello stress delle piante è diventata un’area di interesse rilevante per gli scienziati. Le auxine sono un tipo di ormone che gioca un ruolo fondamentale nel coordinare crescita e processi comportamentali nelle piante. La distribuzione dell’auxina nei tessuti di una pianta guida il suo sviluppo. Quando sono sottoposte a stress, le piante producono le specie reattive dell’ossigeno (ROS), che – tra le altre cose – hanno un effetto sull’auxina. Questo può portare a un riorientamento della crescita come parte della risposta della pianta allo stress. Per contro, l’auxina può anche innescare la produzione delle ROS. Vi sono sempre più prove che l’interazione tra le ROS e l’auxina regola lo sviluppo della pianta in un modo che è in grado di limitare i danni causati dallo stress. Anche la fotosintesi è coinvolta; essa può attivare delle risposte che influenzano l’equilibrio tra le ROS e l’auxina. L’iniziativa ROS-AUXIN (ROS and auxin crosstalk during plant development and stress adaptation), finanziata dall’UE, ha studiato le complesse interazioni tra le ROS e l’auxina, e il ruolo che la fotosintesi gioca in questo dialogo serrato. Gli scienziati hanno utilizzato come pianta modello la specie Arabidopsis per condurre la loro ricerca. Per studiare questi processi, il team ha sviluppato un metodo di screening per le piantine di Arabidopsis che consentiva loro di monitorare la resa della fotosintesi e la crescita delle piante. Essi hanno quindi esposto le piante di Arabidopsis a fattori di stress e hanno monitorato le risposte delle piante. Gli scienziati hanno esposto sia piante normali di Arabidopsis di tipo selvatico ai fattori di stress che piante di Arabidopsis mutanti che iperesprimono determinati geni coinvolti nel controllo dell’auxina. I loro risultati contribuiscono a decifrare i componenti della rete regolatrice ROS-auxina che sono coinvolti nell’adattamento delle piante allo stress. Per ciascuna mutante, i ricercatori hanno potuto valutare se i fattori di stress portavano a una maggiore o a una minore crescita e fotosintesi rispetto alle piante di tipo selvatico. I risultati di ROS-AUXIN hanno fatto luce sul ruolo dei geni collegati all’auxina nell’adattamento allo stress e sul loro effetto su sviluppo della pianta e fotosintesi. Una tale comprensione delle risposte della piante ai fattori di stress ambientali potrebbe portare a nuove strategie per migliorare la resa delle piante coltivate.
Parole chiave
Auxina, specie reattive dell’ossigeno, sviluppo pianta, fotosintesi, ROS-AUXIN
