Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Plants, ha identificato un hub di tre geni centrali che agiscono come un interruttore principale per controllare i tempi e il numero di fiori prodotti. Comprendere questo processo potrebbe portare ad aumentare la resa di importanti colture di base come il grano e il riso.
Le piante affrontano una sfida costante nel bilanciare la crescita con la produzione di fiori e frutti. Devono allocare le loro limitate risorse tra la crescita vegetativa e le strutture riproduttive come fiori e frutti al momento giusto. Questo compromesso è particolarmente importante per le colture, dove la resa dipende dal raggiungimento di un equilibrio tra la produzione di fiori e cereali in quantità sufficiente.
La ricerca dei geni che controllano questo equilibrio da parte dei ricercatori li ha portati al clade di geni SEPALLATA, noto per regolare lo sviluppo delle strutture dei fiori nelle piante. Hanno scoperto che una proteina specifica prodotta da uno dei geni SEPALLATA, SEP3, funge da fulcro di una rete di geni e percorsi di segnalazione che controllano la fioritura.
I ricercatori hanno identificato altri due geni, FUL e SOC1, che fungono da interruttori principali insieme a SEP3. Questi geni regolano la produzione e la percezione dell'ormone vegetale gibberellina, che stimola la fioritura.
Per determinare il ruolo di SEP3 nella rete hub, i ricercatori hanno sviluppato piante con livelli ridotti o elevati della proteina SEP3. I loro risultati hanno mostrato che la rete era straordinariamente robusta, con piante in grado di mantenere livelli di fioritura relativamente normali in un'ampia gamma di attività SEP3. Ciò suggerisce che la rete si è evoluta per garantire una fioritura robusta, fondamentale per la riproduzione delle piante e i raccolti.
Il dottor Enrico Magnani, ricercatore post-dottorato presso il John Innes Center e autore principale dell'articolo, ha dichiarato:"Il nostro studio rivela gli intricati meccanismi attraverso i quali le piante controllano il tempo di fioritura, un tratto della massima importanza per la salute delle piante e la produttività delle colture. Svelando il meccanismi molecolari alla base di questo processo, possiamo gettare le basi per lo sviluppo di nuove strategie per migliorare la resa dei raccolti, garantendo la sicurezza alimentare”.
La professoressa Dame Caroline Dean, leader del gruppo senior presso il John Innes Center e coautrice dello studio, ha dichiarato:"Questa scoperta dell'hub centrale SEP3 nella regolazione della fioritura offre un'opportunità senza precedenti per manipolare la crescita e lo sviluppo delle piante per il miglioramento delle colture. . Comprendere la base genetica di questi processi critici è un passo significativo verso lo sviluppo di nuovi strumenti e tecnologie per l'agricoltura sostenibile."
