Controllo dell'espressione del miRNA 156 da parte di strigolattoni e stress idrico

Le piante nel corso della loro vita sono soggette a condizioni non sempre ottimali, determinate da stress di tipo biotico o abiotico. Le piante, a loro volta, reagiscono a tali stress cercando di acclimatarvisi sia attraverso la produzione di metaboliti o proteine tipicamente correlati allo stress stesso, con o senza adeguamento dei profili di espressione dei geni corrispondenti, sia stabilizzando in una certa misura il nuovo stato tramite modifiche epigenetiche che possono agire da mediatori della plasticità fenotipica e persistere nel tempo fino a trasmettersi alla progenie. Lo stress idrico è uno dei più comuni stress a cui le piante sono esposte nel loro ambiente di crescita ed anche uno dei più critici in quanto in grado di influenzarne la crescita, lo sviluppo e la resa produttiva attraverso i suoi effetti sull'apertura stomatica, sull'assorbimento dei nutrienti, e sulla fotosintesi. Studi recenti hanno dimostrato come lo stress idrico, e tutte le altre tipologie di stress, modifichino la concentrazione di diversi miRNA considerati perciò co-responsabili dell'attivazione delle risposte alla disidratazione, inclusi i meccanismi di tolleranza. I miRNA rappresentano però solo una parte della vasta rete di regolazione delle piante, assieme a fattori di trascrizione e fitormoni, che interagiscono sinergicamente nel complesso meccanismo di risposta allo stress. Tra i fitormoni implicati in tale processo troviamo la famiglia degli strigolattoni; è noto infatti come gli SL abbiano un ruolo specifico per i diversi organi sia nell'acclimatazione allo stress idrico sia come componenti della segnalazione sistemica dello stress. Per questo progetto si è deciso di lavorare su Solanum lycopersicum, coltura vegetale diffusa in tutto il mondo importante sia dal punto di vista economico sia per l'elevato valore nutrizionale dei frutti. Esso è approfonditamente studiato anche in quanto pianta modello. Tra tutti i miRNA identificati in pomodoro, proprio miR156 è stato scelto come oggetto di studio. Si è visto come esso sia uno dei miRNA più indotti da stress idrico in pomodoro e A. thaliana. Inoltre, analisi predittive in silico hanno di recente suggerito un suo diretto coinvolgimento nella regolazione via biosintetica degli SL, a loro volta implicati assieme all'ABA nelle risposte allo stress idrico. Alla luce da quanto emerge in letteratura, lo scopo della tesi è stato quello di stato analizzare la regolazione del miRNA 156 da parte di SL e stress idrico. La via seguita per evidenziare un contributo degli SL sulla regolazione di miR156 è stata quella di comparare i livelli di miR156 in piante di pomodoro wild type (WT) con quelli di piante silenziante in SlCCD7 e quindi prive di SL, in condizioni di controllo (T0) e di stress idrico (T5). Un'ulteriore variabile esaminata è stato il rapporto tra fusti e radici in questo contesto; per farlo, si sono generati e studiati auto- ed etero-innesti con i fusti e le radici di ciascun genotipo. La valutazione dei livelli di trascritto pre-miRNA è stata infine necessaria per comprendere dove e in che quantità si presentasse il materiale di partenza per la formazione del miRNA maturo. La terza condizione adottata per comprendere se effettivamente esistesse un influenza degli SL sul metabolismo di miR156 è stata la somministrazione di SL esogeni alle piante WT e il successivo confronto con le piante di controllo non trattate per tutti i parametri sotto indagine.