Essendo uno dei principali stress abiotici, lo stress da basse temperature ostacola seriamente la crescita delle piante e influisce negativamente sulla resa e sulla qualità delle colture. L'acido 5-amminolevulinico (ALA) è un regolatore di crescita ampiamente presente in animali e piante. Grazie alla sua elevata efficienza, alla sua non tossicità e alla sua facile degradazione, è ampiamente utilizzato nel processo di tolleranza al freddo delle piante.
Tuttavia, la maggior parte della ricerca attuale sull'ALA si concentra principalmente sulla regolazione degli endpoint della rete. Il meccanismo molecolare specifico dell'azione dell'ALA nella tolleranza precoce al freddo delle piante non è attualmente chiaro e richiede ulteriori ricerche da parte degli scienziati.
Nel gennaio 2024, Horticultural Research ha pubblicato un documento di ricerca intitolato "L'acido 5-amminolevulinico migliora la tolleranza al freddo regolando il modulo di cattura delle specie reattive dell'ossigeno SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43 nel pomodoro" del team di Hu Xiaohui presso il dipartimento di agricoltura e silvicoltura della Northwestern University.
In questo studio, il gene della glutatione S-transferasi SlGSTU43 è stato identificato 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 scavenger delle specie reattive dell'ossigeno significativamente aumentata e una significativa resistenza allo stress da basse temperature, mentre le linee mutanti SlGSTU43 erano sensibili allo stress da basse temperature.
Inoltre, i risultati della ricerca hanno dimostrato che l'ALA non aumenta la tolleranza del ceppo mutante allo stress da basse temperature. Pertanto, lo studio suggerisce che SlGSTU43 sia un gene importante nel processo di miglioramento della tolleranza al freddo nel pomodoro da parte dell'ALA (Fig. 1).
Inoltre, questo studio ha confermato, attraverso il rilevamento di EMSA, Y1H, LUC e 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 coinvolti anche nel processo di 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 attraverso il quale l'ALA migliora 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