Il pomodoro, pianta a Strategia I, risponde alla limitata disponibilità di Fe promuovendo l’acidificazione della rizosfera, la riduzione del Fe3+ a Fe2+ ed il trasporto dello ione ridotto all’interno delle cellule della radice. La caratterizzazione trascrizionale su larga scala della risposta della radice alla Fe-carenza è ristretta ad un numero ristretto di specie con approfondimenti particolari relativi all’Arabidopsis thaliana. Per quanto riguarda il pomodoro, sono al momento disponibili solamente due analisi del proteoma di radici di piante allevate in diverse condizioni di disponibilità di Fe. Lo sviluppo di un “genome-wide” chip di pomodoro (che permette il monitoraggio dell’espressione di più di 25,000) attraverso la tecnologia Combimatrix (www.combimatrix.com) ha fornito la possibilità di confrontare i profili trascrizionali delle radici di piante deprivate di Fe per una settimana con quelli delle radici di piante cresciute in condizioni di sufficienza dello stesso nutriente minerale. L’analisi statistica dei dati ha identificato 97 trascritti differenzialmente espressi in radice nelle due condizioni nutrizionali ed in particolare, 75 e 22 geni rispettivamente “up-“ and “down-regulated” nei campioni Fe-carenti rispetto a quelli Fe-sufficienti. I risultati ottenuti hanno confermato oltre alla modulazione di geni noti per il loro coinvolgimento nei meccanismi di acquisizione del Fe in condizioni di carenza (LeFER, LeIRT1, LeFRO1) anche quella di geni putativamente coinvolti nella traslocazione del catione all’interno della pianta. I dati ottenuti suggeriscono anche il manifestarsi di altre risposte adattative quali cambiamenti a livello radicale, sia morfologici (sviluppo di radici laterali e peli radicali) che metabolici (ciclo TCA e ciclo della metionina). I risultati hanno inoltre messo in luce il possibile coinvolgimento di un altro gene codificante un fattore di trascizione bHLH nella regolazione dell’espressione dei geni effettori della risposta alla Fe-carenza e suggerito che anche le gibberelline e le citochinine possano essere implicate nell’adattamento alla Fe-carenza. Di interesse sono pure le risposte che mostrano come in Fe-carenza le radici di pomodoro attivino geni per la sintesi dei flavonoidi e l’assorbimento di ammonio.

Analisi microarray della risposta alla Fe-carenza di radici di pomodoro

ZAMBONI, Anita;PEZZOTTI, Mario;VARANINI, Zeno;
2011-01-01

Abstract

Il pomodoro, pianta a Strategia I, risponde alla limitata disponibilità di Fe promuovendo l’acidificazione della rizosfera, la riduzione del Fe3+ a Fe2+ ed il trasporto dello ione ridotto all’interno delle cellule della radice. La caratterizzazione trascrizionale su larga scala della risposta della radice alla Fe-carenza è ristretta ad un numero ristretto di specie con approfondimenti particolari relativi all’Arabidopsis thaliana. Per quanto riguarda il pomodoro, sono al momento disponibili solamente due analisi del proteoma di radici di piante allevate in diverse condizioni di disponibilità di Fe. Lo sviluppo di un “genome-wide” chip di pomodoro (che permette il monitoraggio dell’espressione di più di 25,000) attraverso la tecnologia Combimatrix (www.combimatrix.com) ha fornito la possibilità di confrontare i profili trascrizionali delle radici di piante deprivate di Fe per una settimana con quelli delle radici di piante cresciute in condizioni di sufficienza dello stesso nutriente minerale. L’analisi statistica dei dati ha identificato 97 trascritti differenzialmente espressi in radice nelle due condizioni nutrizionali ed in particolare, 75 e 22 geni rispettivamente “up-“ and “down-regulated” nei campioni Fe-carenti rispetto a quelli Fe-sufficienti. I risultati ottenuti hanno confermato oltre alla modulazione di geni noti per il loro coinvolgimento nei meccanismi di acquisizione del Fe in condizioni di carenza (LeFER, LeIRT1, LeFRO1) anche quella di geni putativamente coinvolti nella traslocazione del catione all’interno della pianta. I dati ottenuti suggeriscono anche il manifestarsi di altre risposte adattative quali cambiamenti a livello radicale, sia morfologici (sviluppo di radici laterali e peli radicali) che metabolici (ciclo TCA e ciclo della metionina). I risultati hanno inoltre messo in luce il possibile coinvolgimento di un altro gene codificante un fattore di trascizione bHLH nella regolazione dell’espressione dei geni effettori della risposta alla Fe-carenza e suggerito che anche le gibberelline e le citochinine possano essere implicate nell’adattamento alla Fe-carenza. Di interesse sono pure le risposte che mostrano come in Fe-carenza le radici di pomodoro attivino geni per la sintesi dei flavonoidi e l’assorbimento di ammonio.
pomodoro; microarray; Fe carenza
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11562/758968
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