Identificazione e caratterizzazione di geni coinvolti nella risposta allo stress salino in Gossypium spp.

Cotton (Gossypium spp.) is the world's primary source of natural fibers. Gossypium belongs to the Malvaceae family and includes about 50 species, of which only four are tetraploid, while the others are all diploid. The most widely cultivated species are G. hirsutum and G. barbadense, which originated from the hybridization of African and American species (G. arboreum and G. herbaceum), although many other species exist and can be used as a genetic reservoir in breeding programs. Due to climate change, soils suitable for cotton cultivation are becoming increasingly saline. Moreover, the mechanisms underlying salt tolerance in cotton remain largely unknown. In this thesis work, the study by Peng et al. (2025) was analyzed, which compared two genotypes: Z9807, highly tolerant to salt stress, and ZJ0102, sensitive. Through transcriptome analysis and a subsequent meta-analysis using previously published QTL and GWAS data, a gene,GhSAP6,was identified, which negatively regulates salt tolerance. By analyzing this gene through gene silencing and overexpression using the VIGS method, its negative interaction related to salt stress was confirmed. This type of approach enables the identification of effective genetic targets for the development of new varieties tolerant to environmental stresses, which are increasingly affecting global productivity.

Il cotone (Gossypium spp.) è la principale fonte di fibre naturali al mondo. Gossypium appartiene al genere Malvaceae e comprende circa 50 specie di cui solo quattro sono tetraploidi, mentre le altre sono tutte diploidi. Le specie più coltivate sono G. hirsutum e G. barbadense, che derivano dall’ibridazione di specie africane e americane (G. arboreum e G. herbaceum) ma esistono anche molte altre specie che possono essere usate come serbatoio genetico in programmi di miglioramento genetico A causa dei cambiamenti climatici i terreni coltivabili a cotone stanno diventando sempre più salini. Inoltre, i meccanismi alla base della tolleranza alla salinità del cotone sono ancora quasi del tutto sconosciuti. Nel presente lavoro di Tesi, è stato preso in analisi il lavoro di Peng et al. (2025), che ha messo a confronto due genotipi: Z9807, altamente tollerante allo stress salino, e ZJ0102, sensibile. Attraverso un’analisi del trascrittoma e una successiva meta-analisi con QTL e GWAS già presenti in letteratura è stato identificato un gene, GhSAP6, che regola in maniera negativa la tolleranza alla salinità. Analizzando questo gene, con silenziamento e sovraespressione genica attraverso il metodo VIGS, è stata verificata la sua interazione negativa legata allo stress salino. Questo tipo di approccio permette di identificare target genici efficaci per lo sviluppo di nuove varietà tolleranti agli stress ambientali, sempre più impattanti sulla produttività mondiale.