Roma – Uno studio innovativo ha identificato un gene che svolge un duplice ruolo nel potenziare sia i composti aromatici che la resistenza alle malattie nelle piante di lavanda. La ricerca scopre come il gene LaMYC7 regola positivamente la biosintesi del linalolo e del cariofillene, fondamentali per il profumo della lavanda e la sua resistenza ai comuni agenti patogeni delle piante.
Le piante affrontano varie pressioni ambientali, inclusi fattori di stress biotici come gli agenti patogeni e fattori di stress abiotici come le temperature estreme. Tra i fattori di stress biotici, Pseudomonas syringae minaccia in modo significativo la salute delle piante in tutto il mondo. I terpenoidi, tra cui linalolo e cariofillene, svolgono un ruolo cruciale nei meccanismi di difesa delle piante contro tali fattori di stress. Tuttavia, la regolazione trascrizionale di questi composti rimane meno compresa. A causa di queste sfide, è necessario condurre una ricerca approfondita sui meccanismi di regolazione alla base della biosintesi dei terpenoidi.
I ricercatori dello State Key Laboratory of Plant Diversity and Specialty Crops presso l’Accademia cinese delle scienze hanno pubblicato uno studio (DOI: 10.1093/hr/uhae044) il 6 febbraio 2024 su Horticulture Research . Lo studio rivela che il fattore di trascrizione LaMYC7 nella lavanda migliora significativamente la biosintesi del linalolo e del cariofillene, che aumenta la resistenza della pianta allo Pseudomonas syringae. Questa scoperta non solo fa luce sulla regolazione trascrizionale della biosintesi dei terpenoidi, ma suggerisce anche potenziali applicazioni nello sviluppo di varietà di lavanda resistenti alle malattie.
Analisi del potenziale ruolo biologico di LaMYC7 per P. syringae . A, infezione da P. syringae di linee transgeniche che sovraesprimono WT, 2300 e LaMYC7 per 5 giorni per l’analisi del fenotipo. B, C, Popolazione batterica a 5 giorni in WT, 2300 e linee transgeniche che sovraesprimono LaMYC7 (n. 2, n. 9). D, E, Attività antibatterica del linalolo e del cariofillene contro Pst DC3000. LB, brodo di lisogenia vuoto; Pst DC3000, 150 μl di Pst DC3000 sono stati sciolti nel mezzo di brodo di lisogenia; Lin + Pst DC3000, 150 μl di Pst DC3000 sono stati sciolti in terreno di brodo di lisogenia contenente 18 μl∙ml −1 di linalolo. Car + Pst DC3000, 150 μl di Pst DC3000 sono stati sciolti in terreno di brodo di lisogenia contenente 18 μl∙ml −1 di cariofillene. I numeri visualizzati rappresentano la media di almeno tre repliche (media ± DS). A seguito di un’ANOVA, il test LSD di Fisher ha rivelato che le barre etichettate con varie lettere erano sostanzialmente diverse ( P < 0,05), come si vede dalle linee verticali nella parte superiore di ciascuna barra che indicano errori standard.
CREDITO Horticulture Research
Lo studio ha utilizzato il sequenziamento dell’RNA, la tecnologia transgenica e i test enzimatici per studiare il ruolo di LaMYC7 nella lavanda. Hanno scoperto che LaMYC7 è altamente espresso nei tricomi ghiandolari e risponde a stress come la luce UV, le basse temperature, il sale, la siccità, il metil jasmonato e l’infezione da Pseudomonas syringae. La sovraespressione di LaMYC7 in Nicotiana ha aumentato il contenuto di linalolo e cariofillene, migliorando la biosintesi dei terpenoidi. LaMYC7 si lega direttamente al promotore LaTPS76 , aumentando la produzione di cariofillene. Inoltre, il linalolo ha mostrato una forte attività antimicrobica contro Pseudomonas syringae. Questi risultati suggeriscono che LaMYC7 è fondamentale per la difesa delle piante, regolando la biosintesi dei terpenoidi e migliorando la resistenza ai patogeni.
Il Dr. Lei Shi, l’autore corrispondente dello studio, ha dichiarato: “I nostri risultati forniscono preziose informazioni sulla regolazione trascrizionale della biosintesi dei terpenoidi nella lavanda. L’identificazione di LaMYC7 come regolatore chiave apre nuove possibilità per la coltivazione di varietà di lavanda con maggiore resistenza alle malattie e rese più elevate di olio essenziale. Questa ricerca sottolinea l’importanza di comprendere i meccanismi di difesa delle piante a livello molecolare per sviluppare pratiche agricole sostenibili”.
Le implicazioni di questa ricerca sono vaste e offrono potenziali applicazioni nell’agricoltura e nell’industria delle fragranze. Manipolando LaMYC7gene, i coltivatori possono sviluppare varietà di lavanda con maggiori rese di preziosi oli essenziali e una migliore resistenza alle malattie, contribuendo alla produzione agricola sostenibile e aprendo nuove strade per l’utilizzo della lavanda in vari prodotti commerciali.
(30Science.com)
