Data di Pubblicazione:
2012
Citazione:
Allocazione sistemica degli elementi in traccia in piante di riso / C. Lancilli, L. Fontanili, G. Lucchini, A. Ferri, G.A. Sacchi, F.F. Nocito. ((Intervento presentato al 30. convegno Nazionale SICA tenutosi a Milano nel 2012.
Abstract:
Gli elementi in traccia comprendono sia micronutrienti essenziali richiesti per il normale
sviluppo e la crescita ottimale delle piante, quali Fe, Zn, Cu e Mn, che possono tuttavia essere
tossici se presenti in eccesso, sia metalli che non svolgono nessun ruolo all'interno delle
cellule e che, quando presenti, sono tossici.
Conseguentemente, le piante hanno evoluto un complesso network di meccanismi per
controllare l'assunzione, l'accumulo, la traslocazione e la detossificazione dei metalli. Questi
processi coinvolgono numerosi trasportatori appartenenti a diverse famiglie geniche, la cui
attività risulta essere uno dei determinanti del valore nutrizionale e della qualità dei cibi, per
gli aspetti relativi al contenuto in elementi essenziali e/o tossici.
L'obiettivo di questa ricerca è studiare in piante di riso (Oryza sativa L. spp. Japonica cv.
Roma) i meccanismi generali coinvolti nell'assunzione e nella distribuzione sistemica di
alcuni micronutrienti (es. Zn) in relazione a elementi in traccia tossici (Cd) e in diverse
condizioni di stress (diversa disponibilità di ossigeno a livello delle radici).
Parte del lavoro ha riguardato la caratterizzazione in riso di alcuni membri della famiglia
HMA (Heavy-Metal-transporting P1B-type ATPasi), ortologhi di alcuni trasportatori
identificati in Arabidopsis come responsabili del caricamento xilematico di Zn, Cd e Cu. Le
specificità di substrato e le cinetiche di trasporto di OsHMA2, OsHMA4 e OsHMA5 sono in
corso di determinazione attraverso l'espressione eterologa in ceppi wild-type e mutanti di
Saccharomyces cerevisiae.
Parallelamente il livello di espressione dei geni codificanti per OsHMA2, OsHMA4 e
OsHMA5, è stato valutato nelle radici di piante di riso allevate in idroponica nelle seguenti
condizioni: 1) aumentando le concentrazioni esterne di Cd mantendo costanti quelle di Zn, e
viceversa; 2) soluzioni idroponiche areate o stagnanti. La prima condizione è stata scelta allo
scopo di evidenziare la presenza di meccanismi di distribuzione sistemica del Cd indipendenti
dallo Zn; nelle stesse piante sono in corso di determinazione anche i livelli di Cd e Zn nel
succo xilematico e nelle radici. Diversamente, la seconda condizione permette di ottenere
informazioni sul contributo dei diversi trasportatori nel determinare il contenuto di elementi in
traccia nelle parti aeree della pianta, che variano a seconda della diversa disponibilità di
ossigeno a livello radicale. Questi ultimi aspetti sono diventati particolarmente rilevanti nelle
ultime decadi quando l'aumento della scarsità dell'acqua ha reso necessario lo sviluppo di
sistemi di allevamento del riso che richiedono meno acqua di quello tradizionale (irrigazione
turnata, riso aerobico, anzichè sommersione, riso anaerobico) e influenzano la qualità della
granella, specialmente in relazione al contenuto di elementi minerali essenziali e/o tossici.
Tipologia IRIS:
14 - Intervento a convegno non pubblicato
Keywords:
Oryza sativa L.; elementi in traccia; HMA
Elenco autori:
C. Lancilli, L. Fontanili, G. Lucchini, A. Ferri, G.A. Sacchi, F.F. Nocito
Link alla scheda completa: