Lo stress da basse temperature, in quanto uno dei principali stress abiotici, ostacola seriamente la crescita delle piante e influisce negativamente sulla resa e sulla qualità dei raccolti. L'acido 5-aminolevulinico (ALA) è un regolatore della crescita ampiamente presente negli animali e nelle piante. Grazie alla sua elevata efficacia, alla non tossicità e alla facile degradazione, è ampiamente utilizzato nei processi di tolleranza al freddo delle piante.
Tuttavia, la maggior parte delle ricerche attuali relative all'ALA si concentra principalmente sulla regolazione dei punti terminali della rete. Il meccanismo molecolare specifico dell'azione dell'ALA nella tolleranza precoce al freddo delle piante non è ancora chiaro e richiede ulteriori ricerche da parte degli scienziati.
Nel gennaio 2024, la rivista Horticultural Research ha pubblicato un articolo di ricerca intitolato "L'acido 5-aminolevulinico migliora la tolleranza al freddo regolando il modulo di eliminazione delle specie reattive dell'ossigeno SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43 nel pomodoro", realizzato dal team di Hu Xiaohui presso il dipartimento di agricoltura e silvicoltura della Northwestern University.
In questo studio, è stato identificato il gene della glutatione S-transferasi SlGSTU43 nel pomodoro (Solanum lycopersicum L.). I risultati dello studio hanno mostrato che l'ALA induce fortemente l'espressione di SlGSTU43 in condizioni di stress da freddo. Le linee di pomodoro transgeniche che sovraesprimono SlGSTU43 hanno mostrato una capacità di eliminazione delle specie reattive dell'ossigeno significativamente aumentata e una maggiore resistenza allo stress da basse temperature, mentre le linee mutanti di SlGSTU43 erano sensibili allo stress da basse temperature.
Inoltre, i risultati della ricerca hanno mostrato che l'ALA non aumenta la tolleranza del ceppo mutante allo stress da basse temperature. Pertanto, lo studio suggerisce che SlGSTU43 è un gene importante nel processo di miglioramento della tolleranza al freddo nel pomodoro da parte dell'ALA (Fig. 1).
Inoltre, questo studio ha confermato, tramite EMSA, Y1H, LUC e rilevamento ChIP-qPCR, che SlMYB4 e SlMYB88 possono regolare l'espressione di SlGSTU43 legandosi al promotore di SlGSTU43. Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che SlMYB4 e SlMYB88 sono anche coinvolti nel processo ALC, aumentando la tolleranza del pomodoro allo stress da basse temperature e regolando positivamente l'espressione di SlGSTU43 (Fig. 2). Questi risultati forniscono nuove informazioni sul meccanismo con cui l'ALA aumenta la tolleranza allo stress da basse temperature nel pomodoro.
Ulteriori informazioni: Zhengda Zhang et al., L'acido 5-aminolevulinico migliora la tolleranza al freddo regolando il modulo SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43 per la rimozione delle specie reattive dell'ossigeno nel pomodoro, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hour/uhae026
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Data di pubblicazione: 22 luglio 2024