Il coinvolgimento dei trasportatori SWEET nella risposta agli stress abiotici

Sugars are the main source of energy and carbon in plants and play a key role as signal molecules in growth and development processes and in the response to stress. Stress limits the plant's development and productivity, also altering its photosynthetic and metabolic activity, and thus sugar homeostasis. The redistribution of sugars in the tissues is mediated by sugar transporters and specifically by SWEETs (Sugars Will Eventually be Exported Transporters). SWEETs are the newest family of sugar transporters in plants to have been discovered and facilitate the passage of carbohydrates across the membrane. They regulate numerous physiological processes, such as growth, development and response to abiotic stresses (water, salt and heat). The manipulation of SWEETs could be an optimal approach to generate varieties that are resistant to abiotic stresses and thus better respond to the global and climate change-related issues. This thesis aims to investigate how the modulation of SWEETs varies in response to abiotic stress. More in detail, it analyses how the overexpression of OsSWEET13 and OsSWEET15, and the consequent increase in sugar concentrations, is one of the main strategies adopted by rice to counteract water and salt stress. In poplar, the expression of SWEETs, in particular PagSWEET17a, is also induced by water stress. Indeed, the transporter appears to be essential in the tolerance of poplars to stress.

Gli zuccheri sono la fonte principale di energia e di carbonio nelle piante e hanno un ruolo fondamentale come molecole segnale nei processi di crescita e sviluppo e nella risposta allo stress. Lo stress limita lo sviluppo e la produttività della pianta, andando ad alterarne anche l’attività fotosintetica e metabolica, e quindi l’omeostasi degli zuccheri. La redistribuzione nei tessuti degli zuccheri viene mediata dai trasportatori dello zucchero e nello specifico dagli SWEET (Sugars Will Eventually be Exported Transporters). Gli SWEET sono la più recente famiglia di trasportatori dello zucchero nelle piante ad essere stata scoperta e facilitano il passaggio dei carboidrati attraverso la membrana. Regolano numerosi processi fisiologici, come la crescita, lo sviluppo e la risposta agli stress abiotici (idrico, salino e termico). La manipolazione degli SWEET potrebbe rappresentare un approccio ottimale per generare varietà resistenti agli stress abiotici e quindi riuscire a rispondere al meglio alla crisi globale e climatica. Questo elaborato di tesi vuole indagare come la modulazione degli SWEET varia in risposta allo stress abiotico. Più in dettaglio, si analizza come la sovraespressione di OsSWEET13 e OsSWEET15 e il conseguente aumento delle concentrazioni di zuccheri, sia una delle strategie principali adottate dalla pianta di riso per contrastare lo stress idrico e salino. Anche in pioppo, l'espressione degli SWEET, in particolare di PagSWEET17a, è indotta dallo stress idrico. Il trasportatore, infatti, risulta essere essenziale nella tolleranza dei pioppi allo stress.