L’arazzo genetico che governa lo sviluppo dei fiori nelle piante è intricato, con i fattori di trascrizione MADS-box identificati come i principali architetti della morfologia floreale. Sebbene le specie modello siano state ampiamente studiate, le sfumature genetiche di colture come i pomodori sono ancora in gran parte inesplorate.
Affrontare queste lacune di conoscenza è essenziale per svelare le complessità dello sviluppo dei fiori e della sterilità maschile nei pomodori.
Gli scienziati dell'Università di Almería hanno raggiunto un traguardo notevole nella ricerca botanica esaminando lo sviluppo dei fiori di pomodoro, come dettagliato in uno studio pubblicato su Horticulture Research il 16 gennaio 2024.
La ricerca si concentra sul gene TOMATO MADS-BOX 6 (TM6) e sul suo ruolo influente nel modellare il paesaggio floreale dei pomodori.
Il gruppo di ricerca ha caratterizzato un pomodoro mutante, soprannominato succulent stami 2 (sus2), che presentava deviazioni pronunciate nello sviluppo floreale. I mutanti mostravano dimensioni ridotte dei petali e stami che si trasformavano in strutture simili a carpelli, culminando nella sterilità maschile a causa della mancanza di polline vitale.
Un meticoloso esame genetico ha indicato come lesione genetica una delezione di un singolo nucleotide nel gene TM6. Questo gene, un membro della famiglia dei geni MADS-box di classe B, è parte integrante della definizione dell'identità dell'organo floreale.
La mutazione in TM6 sconvolge non solo l'identità di petali e stami ma anche l'armonia trascrizionale di altri geni MADS-box fondamentali per lo sviluppo riproduttivo.
La dissezione trascrittomica dello studio ha evidenziato una significativa sottoregolazione dei geni per lo sviluppo del polline e una sovraregolazione dei geni specifici del carpello, sottolineando la funzione critica di TM6 nel preservare il delicato equilibrio dell'espressione genetica vitale per un corretto sviluppo floreale.
Il dottor Juan Capel, ricercatore principale presso l'Università di Almería, ha osservato:"La nostra delucidazione del ruolo dell'TM6 nello sviluppo floreale dei pomodori rappresenta un significativo passo avanti nella biologia riproduttiva delle piante.
"Il potenziale per modulare questo gene apre la strada alla generazione di linee maschili sterili, un elemento chiave nella produzione di semi ibridi. Questo studio non solo rafforza la nostra conoscenza fondamentale delle piante, ma ha anche implicazioni pratiche per le strategie agricole."
Il ruolo del gene TM6 nello sviluppo dei fiori di pomodoro rappresenta una svolta con ampie implicazioni per la scienza delle piante e l'agricoltura. La sua manipolazione potrebbe portare allo sviluppo di varietà di pomodori maschi sterili, utili per la produzione di semi ibridi.
Questo progresso potrebbe migliorare la resa, la resistenza e la qualità delle colture, con il potenziale per potenziare i programmi di selezione e contribuire alla sicurezza alimentare globale.
Ulteriori informazioni: Rocío Fonseca et al, Approfondimenti sul ruolo funzionale del pomodoro TM6 come regolatore trascrizionale dello sviluppo dei fiori, Ricerca sull'orticoltura (2024). DOI:10.1093/hr/uhae019
Informazioni sul giornale: Ricerca sull'orticoltura
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