L'evidenza genetica ha verificato che HdSTM partecipa alla regolazione dell'eterofillia. Credito:IHB
L'eterofillia, la plasticità della forma delle foglie in risposta alle condizioni ambientali, si verifica nelle piante acquatiche e anfibie dove modula la forma delle foglie, lo scambio di gas e la fotosintesi, fornendo un buon modello per l'acclimatazione delle piante all'ambiente.
Sebbene l'eterofillia sia stata ampiamente osservata in natura, non sono stati ancora condotti studi transgenici e il suo meccanismo molecolare è in gran parte sconosciuto. Hygrophila difformis (Acanthaceae) è stata recentemente fusa come modello vegetale per lo studio dell'eterofillia a causa della sua tipica plasticità fenotipica a vari fattori ecologici, ma i meccanismi non erano stati identificati.
In uno studio pubblicato su Fisiologia vegetale , un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Hou Hongwei dell'Istituto di idrobiologia (IHB) dell'Accademia cinese delle scienze ha fornito prove genetiche sul meccanismo molecolare dell'eterofillia in Hygrophila difformis.
I ricercatori hanno prima clonato il gene della famiglia Knotted1-Like Homeobox Shoot Meristemless (STM) da Hygrophila difformis e hanno verificato che la sua espressione cambiava con fattori ambientali.
Hanno eseguito la sovraespressione ectopica di HdSTM in Arabidopsis thaliana e hanno scoperto che le piante transgeniche aumentavano la complessità delle foglie.
Inoltre, i ricercatori hanno sovraespresso l'HdSTM in Hygrophila difformis e hanno scoperto che le piante transgeniche inducono rapide variazioni delle foglie in sommersione, mentre il knockdown dell'HdSTM ha portato a uno sviluppo fogliare disturbato e all'eterofillia indebolita.
I ricercatori hanno inoltre rilevato il pattern di espressione di Cup-Shaped Cotyledon3 (CUC3) in Hygrophila difformis e hanno scoperto che HdCUC3 aveva lo stesso pattern di espressione spaziotemporale di HdSTM. L'analisi biochimica ha rivelato un'interazione fisica tra HdSTM e HdCUC3.
Questo studio ha fornito l'evidenza genetica che l'HdSTM è coinvolto nella regolazione dell'eterofillia in Hygrophila difformis e ha rivelato un aspetto fondamentale del controllo della forma delle foglie che viene cooptato per consentire l'acclimatazione delle piante all'ambiente. + Esplora ulteriormente
