1. Attivazione della segnalazione Jasmonate:
I segnali di stress da freddo vengono percepiti dalle piante di jojoba, portando alla produzione dell'ormone vegetale jasmonato. Questo ormone agisce come regolatore centrale delle risposte di acclimatazione al freddo. L’aumento dei livelli di jasmonato avvia una via di segnalazione che coinvolge vari fattori di trascrizione ed enzimi che controllano in modo coordinato l’espressione genica e le vie metaboliche legate alla tolleranza al freddo.
2. Riprogrammazione del metabolismo dei lipidi:
Uno dei cambiamenti chiave innescati da jasmonate è la riprogrammazione del metabolismo dei lipidi. La segnalazione di Jasmonate promuove l'accumulo di lipidi specifici, inclusi galattolipidi e fosfolipidi, all'interno delle membrane cellulari. Questi lipidi migliorano la fluidità e la stabilità della membrana, prevenendo danni alla membrana in condizioni di congelamento. Inoltre, Jasmonate aiuta a mantenere l'integrità cellulare riducendo i livelli di prodotti dannosi di perossidazione lipidica che possono verificarsi a causa dello stress da freddo.
3. Difesa antiossidante migliorata:
Jasmonate svolge un ruolo vitale nel rafforzare il sistema di difesa antiossidante della pianta. Induce la produzione di enzimi antiossidanti, tra cui superossido dismutasi (SOD), catalasi (CAT) e ascorbato perossidasi (APX), che eliminano e disintossicano in modo efficiente le specie reattive dell'ossigeno (ROS). La produzione di ROS spesso accompagna lo stress da freddo e può causare danni ossidativi ai componenti cellulari. Rafforzando il meccanismo antiossidante, il jasmonato aiuta le piante di jojoba a mitigare gli effetti dannosi dei ROS e a proteggere le loro strutture cellulari.
4. Accumulo di osmoliti:
La segnalazione di Jasmonate regola anche l'accumulo di soluti compatibili, noti come osmoliti, nei tessuti della pianta di jojoba. Queste piccole molecole, come la prolina, la glicina betaina e gli zuccheri, svolgono un ruolo fondamentale nell’aggiustamento osmotico cellulare. Gli osmoliti contrastano il basso potenziale idrico causato dalle temperature gelide, consentendo alle cellule di trattenere l’acqua e mantenere la pressione del turgore, un fattore cruciale per la sopravvivenza cellulare.
5. Modulazione dell'espressione genica:
Jasmonate influenza l’espressione genica a livello trascrizionale, portando alla sovraregolazione di diversi geni sensibili al freddo. Questi geni codificano per proteine coinvolte nei processi di acclimatazione al freddo, come fattori di trascrizione sensibili al freddo, trasportatori di membrana e proteine responsabili della sintesi di composti protettivi dal freddo. Ottimizzando l'espressione genetica, jasmonate garantisce che le piante di jojoba sviluppino il meccanismo molecolare necessario per la tolleranza al freddo.
Conclusione:
Jasmonate agisce come un regolatore fondamentale nella risposta di acclimatazione al freddo della jojoba, orchestrando vari adattamenti fisiologici e biochimici che migliorano la capacità della pianta di sopportare temperature gelide. Attraverso la segnalazione jasmonata, le piante di jojoba modificano il metabolismo dei lipidi, sviluppano una robusta difesa antiossidante, accumulano osmoliti protettivi e regolano l'espressione genetica, rafforzando in definitiva la loro resilienza contro le sfide del freddo invernale. La comprensione dei meccanismi molecolari alla base dell’acclimatazione al freddo mediata dal jasmonato è promettente per lo sviluppo di nuove strategie per migliorare la tolleranza al gelo nelle piante coltivate, aumentando la loro adattabilità alle mutevoli condizioni climatiche e garantendo la sicurezza alimentare globale.
