Le piante così come l’uomo necessitano di diversi nutrienti essenziali (macro e micronutrienti) per la loro crescita ed il loro sviluppo. Tra questi nutrienti lo zolfo (S) riveste un ruolo chiave per la crescita delle piante e per la produttività agricola. Lo sviluppo di strategie utili all’ottimizzazione della disponibilità dello S per le piante è di fondamentale importanza. La forma di S principalmente assimilabile dalle piante è lo ione SO₄²ˉ. Tuttavia poche informazioni sono note circa la possibilità di acquisire S-organico da parte delle piante. Ad oggi la sfida è quella di programmare delle strategie maggiormente sostenibili, in grado di implementare l’acquisizione dello zolfo (S) nelle piante. A questo proposito il possibile coinvolgimento dei microorganismi in particolare dei funghi micorrizici arbuscolari (AMF) nell’acquisizione dello zolfo nella pianta è da ritenersi fondamentale in un futuro. Attraverso un’indagine preliminare pregressa è emerso che piante micorrizzate manifestassero una differenziale assimilazione dello S in funzione del tipo di molecola organica contenente S applicato al suolo, suggerendo un possibile effetto benefico dei funghi AM sulla capacità di acquisizione di S organico della pianta. Tra le molecole testate, il composto sodio-1-esansulfonato ha mostrato i migliori risultati in termini di contenuto di S nella pianta micorrizzata. Il presente studio nasce con l’obbiettivo di indagare l’effetto della molecola sodio-1-esansulfonato sullo stato nutrizionale della pianta, per poter poi approfondire i meccanismi di ottimizzazione dello zolfo (S) mediati dei funghi AM. Piante di pomodoro sono state allevate a tre regimi differenti di S: condizione di controllo (S+, solfato fornito in forma inorganica); carenza di S (S-) e apporto di S organico (S-org) Attraverso la caratterizzazione del contenuto di alcuni nutrienti essenziali (Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, Na⁺, NO₃ˉ, SO₄²ˉ, Clˉ, PO₄³ˉ) e la determinazione dei profili trascrizionali dei geni codificanti per proteine convolte nei meccanismi di acquisizione e assimilazione (SlST, SlOAS, SlSERAT e SlPHR) dello S in pianta è stato possibile discriminare l’effetto di S-organico sulla crescita della pianta. I risulta ottenuto mostrano che l’apporto di S-organico permette alla pianta di soddisfare il fabbisogno di S e di implementare i meccanismi di assimilazione dello S. Il progetto di tesi ha permesso di avviare la messa a punto sistema sperimentale in grado di poter saggiare il ruolo di funghi AMF sulla capacità di acquisizione di S organico e dell’effetto locale e sistemico che tale fonte di zolfo può determinare su piante di pomodoro. Nel complesso questa tesi rappresenta uno studio preliminare che contribuisce ad una maggiore conoscenza sui meccanismi di acquisizione di S organico della pianta e che permetterà investigare il ruolo dei funghi AMF nei meccanismi di acquisizione dello S.
Effetto di una differenziale nutrizione solfatica nel metabolismo dello zolfo in foglie di pomodoro
ZOCCALI, CHIARA BENEDETTA
2022/2023
Abstract
Le piante così come l’uomo necessitano di diversi nutrienti essenziali (macro e micronutrienti) per la loro crescita ed il loro sviluppo. Tra questi nutrienti lo zolfo (S) riveste un ruolo chiave per la crescita delle piante e per la produttività agricola. Lo sviluppo di strategie utili all’ottimizzazione della disponibilità dello S per le piante è di fondamentale importanza. La forma di S principalmente assimilabile dalle piante è lo ione SO₄²ˉ. Tuttavia poche informazioni sono note circa la possibilità di acquisire S-organico da parte delle piante. Ad oggi la sfida è quella di programmare delle strategie maggiormente sostenibili, in grado di implementare l’acquisizione dello zolfo (S) nelle piante. A questo proposito il possibile coinvolgimento dei microorganismi in particolare dei funghi micorrizici arbuscolari (AMF) nell’acquisizione dello zolfo nella pianta è da ritenersi fondamentale in un futuro. Attraverso un’indagine preliminare pregressa è emerso che piante micorrizzate manifestassero una differenziale assimilazione dello S in funzione del tipo di molecola organica contenente S applicato al suolo, suggerendo un possibile effetto benefico dei funghi AM sulla capacità di acquisizione di S organico della pianta. Tra le molecole testate, il composto sodio-1-esansulfonato ha mostrato i migliori risultati in termini di contenuto di S nella pianta micorrizzata. Il presente studio nasce con l’obbiettivo di indagare l’effetto della molecola sodio-1-esansulfonato sullo stato nutrizionale della pianta, per poter poi approfondire i meccanismi di ottimizzazione dello zolfo (S) mediati dei funghi AM. Piante di pomodoro sono state allevate a tre regimi differenti di S: condizione di controllo (S+, solfato fornito in forma inorganica); carenza di S (S-) e apporto di S organico (S-org) Attraverso la caratterizzazione del contenuto di alcuni nutrienti essenziali (Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, Na⁺, NO₃ˉ, SO₄²ˉ, Clˉ, PO₄³ˉ) e la determinazione dei profili trascrizionali dei geni codificanti per proteine convolte nei meccanismi di acquisizione e assimilazione (SlST, SlOAS, SlSERAT e SlPHR) dello S in pianta è stato possibile discriminare l’effetto di S-organico sulla crescita della pianta. I risulta ottenuto mostrano che l’apporto di S-organico permette alla pianta di soddisfare il fabbisogno di S e di implementare i meccanismi di assimilazione dello S. Il progetto di tesi ha permesso di avviare la messa a punto sistema sperimentale in grado di poter saggiare il ruolo di funghi AMF sulla capacità di acquisizione di S organico e dell’effetto locale e sistemico che tale fonte di zolfo può determinare su piante di pomodoro. Nel complesso questa tesi rappresenta uno studio preliminare che contribuisce ad una maggiore conoscenza sui meccanismi di acquisizione di S organico della pianta e che permetterà investigare il ruolo dei funghi AMF nei meccanismi di acquisizione dello S.File | Dimensione | Formato | |
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