Essendo uno dei principali stress abiotici, lo stress da bassa temperatura 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 efficienza, atossicità e facile degradazione, è ampiamente utilizzato nel processo di tolleranza al freddo delle piante.
Tuttavia, la maggior parte della ricerca attuale relativa all’ALA si concentra principalmente sulla regolamentazione degli endpoint di 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-aminolevulinico migliora la tolleranza al freddo regolando il modulo di eliminazione delle specie reattive dell'ossigeno SlMYB4/SlMYB88-SlGSTU43 nel pomodoro" del team di Hu Xiaohui presso l'agricoltura e la 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 sotto 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 hanno mostrato una resistenza significativa allo stress a bassa temperatura, mentre le linee mutanti SlGSTU43 erano sensibili allo stress a bassa temperatura.
Inoltre, i risultati della ricerca hanno dimostrato che l’ALA non aumenta la tolleranza del ceppo mutante allo stress dovuto alle 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 attraverso il rilevamento EMSA, Y1H, LUC e ChIP-qPCR che SlMYB4 e SlMYB88 possono regolare l'espressione di SlGSTU43 legandosi al promotore SlGSTU43.Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che anche SlMYB4 e SlMYB88 sono coinvolti nel processo ALC aumentando la tolleranza del pomodoro allo stress a bassa temperatura 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 l'eliminazione di specie reattive dell'ossigeno nel pomodoro, Horticulture Research (2024).DOI: 10.1093/ora/uhae026
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Orario di pubblicazione: 22 luglio 2024