Valutazione della suscettibilità del mutante di riso osmax1 alla simbiosi micorrizica arbuscolare

Gli strigolattoni (SL) sono una classe di ormoni vegetali, prodotti a partire da carotenoidi, caratterizzati da un lattone triciclico (anello ABC) collegato ad un gruppo butenolide (anello D) attraverso un legame enoletere. Questi fitormoni vengono sintetizzati a partire dall'enzima isomerasi DWARF27 (D27), che converte il trans-β-carotene in 9-cis-β-carotene. La molecola viene successivamente tagliata da due enzimi CAROTENOID CLEAVAGE DIOXYGENASE (CCD7 e CCD8), i quali porteranno alla formazione del carlattone, ultimo precursore comune a tutti gli SL. L'enzima della famiglia CYP711 (MORE AXILLARY GROWTH 1 - MAX1) si occuperà di ossidare e funzionalizzare il carlattone in vari passaggi, fino alla produzione di metil carlattonato (MeCLA). Gli strigolattoni svolgono un importante ruolo nella crescita e nello sviluppo della pianta, indipendentemente o attraverso interazioni con altri percorsi ormonali (i.e. auxina), regolandone l'architettura. Nella rizosfera hanno un ruolo di molecole segnale, in quanto stimolano la germinazione dei semi di piante parassite e la ramificazione ifale dei funghi micorrizici arbuscolari (AMF). Gli SL ricoprono infatti un ruolo chiave nell'instaurazione della simbiosi micorrizica (AM), agendo soprattutto nelle prime fasi di riconoscimento tra fungo e pianta. Quest'associazione avvantaggia sensibilmente gli organismi, migliorando la disponibilità delle risorse nutritive di entrambi i partners, la resistenza a stress biotici e abiotici nella pianta ospite e la biodiversità del suolo. Oryza sativa è considerata una specie modello sia dal punto di vista agronomico sia come specie modello per investigare i determinanti molecolari alla base dello sviluppo e della crescita delle piante, sia della simbiosi AM. Studi precedenti hanno caratterizzato il ruolo degli SL nell'architettura della pianta e nella simbiosi AM attraverso l'utilizzo di linee mutanti per la biosintesi e per la via di segnalazione. L'obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di caratterizzare il fenotipo del mutante di riso MAX1, gene presente in tutte le tracheofite, caratterizzato finora solo nella specie modello Arabidopsis thaliana. Risultati precedenti mostrano che nella pianta di riso sono presenti quattro ortologhi MAX1, ognuno con una propria funzione. In questo studio è stato caratterizzato dal punto di vista morfologico e molecolare il fenotipo di due linee mutanti indipendenti del gene Osmax1-900, difettivo per uno dei quattro geni codificanti MAX1 in riso. Le analisi fenotipiche mostrano come entrambe le linee osmax1-900 abbiano una maggior numero di radici primarie in condizioni non micorrizate rispetto alle wild type (WT). È stato inoltre saggiato il ruolo di OsMAX1 durante il processo di colonizzazione AM. Il profilo del trasportatore del fosfato (OsPT11), gene indotto dalla presenza degli arbuscoli (strutture chiave della simbiosi), ha dimostrato che osmax1-900 risulta suscettibile al fungo AM, mostrando tuttavia un ritardo temporale nel processo di colonizzazione rispetto alle piante WT. Si propone in futuro la valutazione del livello di colonizzazione e della morfologia delle diverse strutture fungine all'interno della radice delle linee mutanti. Studi successivi saranno inoltre necessari per chiarire l'impatto degli altri ortologhi MAX1 di riso, sia sull'architettura della pianta sia nell'istaurarsi della simbiosi AM.