Una nuovo studio dell'Università di Adelaide ha identificato una proteina in radici di vite responsabile del trasporto di sodio nella pianta. La scoperta permetterà la selezione di nuovi portinnesti tolleranti alla salinità. La ricerca è stata pubblicata questa settimana sulla rivista New Phytologist.
La progressiva salinizzazione del suolo, conseguenza dei cambiamenti climatici e dell’irrigazione mediante acque salmastre è uno dei problemi più urgenti per l’agricoltura odierna. Anche se la Vitis vinifera è considerata una pianta moderatamente sensibile allo stress salino e presenta un optimum di crescita e produttività quando i valori di salinità del suolo non superano i 1,5 dS/m, il mondo della ricerca si sta attivando per trovare soluzioni sugli aspetti pratici relativi alla gestione dello stress salino a cui i vitigni sono sottosposti.
Il presente lavoro di ricerca, condotto dal dott. Mandy Walker del centro agricoltura e alimentazione di CSIRO, (Organizzazione di Ricerca Scientifica e Industriale del Commonwealth) e dal professor Matthew Gilliham, dell'ARC, Centro per l'Eccellenza nella Biologia dell'Energia delle Piante dell'Università di Adelaide in Australia, nasce dall'esigenza di migliorare in modo sostenibile il settore vitivinicolo, alla luce degli incombenti effetti della salinizzazione sulle colture ed in particolare sul vigneto.
Come ha spiegato Sam Henderson, co-autore dello studio, il punto di partenza che ha permesso il team di scienziati di arrivare a questo importante risultato è stato quello di comprendere perché alcune viti accumulavano più sale rispetto ad altre. La risposta è arrivata attraverso analisi mirate in radici di vite che hanno messo in evidenza la presenza di una mutazione specifica in una proteina di trasporto del sodio. Un gene che di fatto impedisce il corretto processo nutritivo della pianta e porta ad un maggior rilascio di sale nei tralci di vite attraverso il terreno.
Anche se, un basso livello di sale, può in qualche modo migliorare il sapore del vino, un suo eccesso, oltre ad inibire la crescita della pianta, comporta un peggioramento delle caratteristiche organolettiche delle uve, incidendo negativamente alla produzione di vino. Si stima infatti che i problemi causati dalla salinità costino più di 1 miliardo di dollari all'anno.
Il dott. Jake Dunlevy del CSIRO, ha precisato che sino ad oggi, gli elementi genetici e meccanici che controllavano l'esclusione di sodio (Na+) nella vite erano sconosciuti. In dettaglio lo studio ha previsto in primo luogo il confronto del DNA di diverse varietà di vite - la variabilità genetica permette infatti alle piante di rispondere differentemente all’aumento dello stress salino - dal quale si è potuto identificare un gene specifico associato all'esclusione di sodio dai germogli. Utilizzando un incrocio tra due portainnesti ibridi interspecifici di Vitis, si è proceduto, sotto stress di salinità, alla mappatura di un locus di tratto quantitativo dominante (QTL) associato all'esclusione fogliare Na+ denominato NaE, locus che codifica sei trasportatori di potassio ad alta affinità (HKT), ovvero i geni che, operando a livello di membrana celulare, giocano un ruolo importante nella tolleranza al sale della pianta. Tra questi VisHKT1;1 è risultato il miglior gene candidato per il controllo dell'emissione di Na+ nell'apparato fogliare della pianta. Questa scoperta permetterà lo sviluppo di marcatori genetici atti ad essere utilizzati nella selezione di portainnesti di vite resistenti a condizioni di salinità eccessiva nel suolo del vigneto.
Il presente lavoro di ricerca, condotto dal dott. Mandy Walker del centro agricoltura e alimentazione di CSIRO, (Organizzazione di Ricerca Scientifica e Industriale del Commonwealth) e dal professor Matthew Gilliham, dell'ARC, Centro per l'Eccellenza nella Biologia dell'Energia delle Piante dell'Università di Adelaide in Australia, nasce dall'esigenza di migliorare in modo sostenibile il settore vitivinicolo, alla luce degli incombenti effetti della salinizzazione sulle colture ed in particolare sul vigneto.
Come ha spiegato Sam Henderson, co-autore dello studio, il punto di partenza che ha permesso il team di scienziati di arrivare a questo importante risultato è stato quello di comprendere perché alcune viti accumulavano più sale rispetto ad altre. La risposta è arrivata attraverso analisi mirate in radici di vite che hanno messo in evidenza la presenza di una mutazione specifica in una proteina di trasporto del sodio. Un gene che di fatto impedisce il corretto processo nutritivo della pianta e porta ad un maggior rilascio di sale nei tralci di vite attraverso il terreno.
Anche se, un basso livello di sale, può in qualche modo migliorare il sapore del vino, un suo eccesso, oltre ad inibire la crescita della pianta, comporta un peggioramento delle caratteristiche organolettiche delle uve, incidendo negativamente alla produzione di vino. Si stima infatti che i problemi causati dalla salinità costino più di 1 miliardo di dollari all'anno.
Il dott. Jake Dunlevy del CSIRO, ha precisato che sino ad oggi, gli elementi genetici e meccanici che controllavano l'esclusione di sodio (Na+) nella vite erano sconosciuti. In dettaglio lo studio ha previsto in primo luogo il confronto del DNA di diverse varietà di vite - la variabilità genetica permette infatti alle piante di rispondere differentemente all’aumento dello stress salino - dal quale si è potuto identificare un gene specifico associato all'esclusione di sodio dai germogli. Utilizzando un incrocio tra due portainnesti ibridi interspecifici di Vitis, si è proceduto, sotto stress di salinità, alla mappatura di un locus di tratto quantitativo dominante (QTL) associato all'esclusione fogliare Na+ denominato NaE, locus che codifica sei trasportatori di potassio ad alta affinità (HKT), ovvero i geni che, operando a livello di membrana celulare, giocano un ruolo importante nella tolleranza al sale della pianta. Tra questi VisHKT1;1 è risultato il miglior gene candidato per il controllo dell'emissione di Na+ nell'apparato fogliare della pianta. Questa scoperta permetterà lo sviluppo di marcatori genetici atti ad essere utilizzati nella selezione di portainnesti di vite resistenti a condizioni di salinità eccessiva nel suolo del vigneto.
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