Finalmente scoperto dopo lunghe ricerche il segnale della fioritura
Un gruppo di scienziati tedeschi e britannici ha dimostrato come le piante garantiscano la formazione dei fiori nel momento giusto e al posto giusto. Scienziati dell'Istituto Max Planck per la biologia dello sviluppo (Tubinga, Germania) e del John Innes Centre (Norwich, Regno Unito) hanno scoperto come una piccola molecola presente nelle foglie sia in grado di indurre la formazione di fiori alle estremità in crescita di una pianta. Poiché i fiori a loro volta producono frutti e semi, compresi i cereali, questa nuova scoperta potrebbe avere importanti applicazioni in agricoltura. La notizia è stata riportata dalla rivista "Science". La maggior parte delle piante producono fiori solo in certi periodi dell'anno, pensiamo ad esempio alla fioritura dei ciliegi che annuncia l'arrivo della primavera. Le piante possono sfruttare diversi segnali provenienti dall'ambiente per scegliere la stagione adatta alla fioritura. Alcune piante, come i tulipani, non fioriscono se non sono state esposte per molti mesi al freddo invernale, mentre altre fanno affidamento sull'allungamento delle giornate che preannuncia l'arrivo della primavera. Fin dagli anni '30 gli scienziati sapevano che le piante sono consapevoli della lunghezza delle giornate grazie alle foglie. Poiché i fiori si formano di solito nell'estremità dei rami, i ricercatori hanno concluso che un segnale che induce la fioritura deve viaggiare dalle foglie al punto in cui spuntano i fiori. Nonostante queste scoperte ormai remote, si sono fatti pochi progressi per individuare l'ipotetica sostanza che induce la fioritura, chiamata ormone florigeno. Queste difficoltà hanno spinto molti scienziati a ritenere che l'ormone florigeno potesse non essere un'unica realtà, ma una mescolanza complessa di molecole. Adesso i due gruppi hanno invece individuato una molecola, chiamata FT, che possiede tutte le caratteristiche dell'ormone florigeno. Il gene FT (locus di fioritura T) è indotto nelle foglie nelle ore immediatamente successive al momento in cui le piante ricevono uno stimolo alla fioritura, ma il suo prodotto, la proteina FT, agisce all'estremità in crescita della pianta per attivare il processo di fioritura. I gruppi avevano studiato il gene FT utilizzando la piantina della senape Arabidopsis thaliana. Sebbene fossero a conoscenza del fatto che il gene FT era un potente induttore della fioritura, non era chiaro come esso influenzasse i geni che controllano la formazione dei fiori. Il vero punto di svolta è arrivato con la scoperta che la proteina FT si lega ad un'altra proteina: la proteina FD. Questa, a sua volta, influisce direttamente sui geni che trasformano gruppi di cellule staminali non specializzate in boccioli. La proteina FD, che contrariamente alla proteina FT viene prodotta all'estremità dei rami, è attiva solo quando si lega con la proteina FT. Dal momento che il gene FT è indotto nelle foglie, mentre la proteina FT agisce in un punto lontano, alle estremità dei rami, i ricercatori deducono che la piccola proteina FT deve spostarsi da un luogo all'altro, e costituisce quindi il miglior candidato per la misteriosa molecola florigena. Resta da dimostrare se il gene FT percorre tutta la strada dalle foglie alle estremità dei rami, oppure se nel processo è interessato un meccanismo di ritrasmissione. "Abbiamo scoperto il gene FT alla fine degli anni '90, ma per molto tempo non abbiamo capito come questa piccola proteina controllasse l'attività dei geni che producono i fiori. Quando abbiamo visto che il gene FT aveva bisogno della proteina FD, presente all'estremità in crescita di una pianta, tutto si è chiarito", spiega Detlef Weigel, direttore dell'Istituto Max Planck per la biologia dello sviluppo. "Solo quando l'FT e l'FD uniscono le loro forze in una medesima cellula possono diventare attivi". "Il passaggio alla fioritura è una delle decisioni più importanti che una pianta possa prendere. Deve essere controllata attentamente in base alle stagioni", afferma Philip Wigge del John Innes Centre. "Ad esempio, le piante che devono essere fecondate dal polline di altri membri della stessa specie, come avviene per i ciliegi, devono fare in modo di produrre fiori contemporaneamente ai loro vicini. Coniugare due componenti indipendenti per l'attivazione delle fioritura è un valido espediente. Uno determina il momento giusto dell'anno e l'altro il luogo appropriato per la formazione dei fiori". Le informazioni apprese hanno conseguenze di grande portata per la biologia delle piante, dal momento che i geni FT e FD sono presenti in tutto il regno vegetale, anche in importanti colture quali riso e frumento. Poiché le piante utilizzano informazioni provenienti dall'ambiente per stabilire quando fiorire, esse sono geograficamente limitate in termini di area in cui possono essere coltivate. Al di fuori della loro zona normale, può darsi che non fioriscano affatto oppure che fioriscano troppo presto o troppo tardi nel corso dell'anno. La possibilità di controllare meglio il processo di fioritura dovrebbe contribuire alla creazione di nuove varietà in grado di fiorire in luoghi in cui normalmente non fiorirebbero al momento opportuno.
Paesi
Germania, Regno Unito