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Horticulture Research: il genoma del Cissus quadrangularis spiega la sopravvivenza alla siccità

(6 Giugno 2024)

Roma – In uno studio recente, gli scienziati hanno svelato i segreti genetici del Cissus quadrangularis, una pianta che prospera nei climi desertici più rigidi. La scoperta dei suoi tratti adattativi e del percorso del metabolismo acido delle crassulacee (CAM) segna un significativo passo avanti nella ricerca di colture resistenti alla siccità.

Poiché la scarsità d’acqua rappresenta una grave minaccia per gli ecosistemi globali e la produzione alimentare, la ricerca per capire come piante come il Cissus quadrangularis conquistano i paesaggi aridi è più critica che mai. Il progetto genetico di tali specie potrebbe essere la chiave per migliorare la resilienza agricola di fronte ai cambiamenti climatici.

Un nuovo studio, risultato di uno sforzo di collaborazione internazionale, è stato pubblicato su Horticulture Research. La ricerca presenta un’analisi approfondita del genoma del Cissus quadrangularis , facendo luce sulla la sua straordinaria tolleranza alla siccità e i suoi caratteristici meccanismi fotosintetici.

La meticolosa mappatura del genoma del Cissus quadrangularis ha scoperto un arazzo di adattamenti genetici che gli permettono di prosperare in condizioni desertiche. Il genoma da 679,2 Mb, ricco di 51.857 geni codificanti proteine, rivela che quasi la metà è composta da sequenze ripetitive, evidenziando la complessità genetica della poliploidia. Spicca il genoma sub-A dominante, con la sua robusta espressione genetica durante la siccità, che indica un ruolo fondamentale nella strategia di sopravvivenza della pianta. Lo studio mette in luce anche l’attivazione di vie metaboliche chiave nello stelo, fondamentali per la conservazione dell’acqua. La distinta espressione genetica diurna negli steli, in contrasto con le foglie, sottolinea un adattamento evolutivo specializzato, fornendo approfondimenti sulla fotosintesi del metabolismo acido delle crassulacee (CAM) e sul suo ruolo nell’adattabilità alle aride.

Il dottor Qingyun Li, scienziato a capo del progetto, sottolinea: “Il nostro lavoro con Cissus quadrangularis esemplifica il potenziale trasformativo della genomica. Le intuizioni genetiche che abbiamo scoperto sono un faro per lo sviluppo di colture in grado di sopportare la crescente aridità, offrendo un raggio d’azione di speranza per un’agricoltura sostenibile”.

Le informazioni raccolte dal genoma del Cissus quadrangularis sono destinate a rivoluzionare la selezione delle colture, indirizzandosi verso varietà in grado di resistere alla scarsità d’acqua. Integrando il percorso CAM e i geni della pianta che tollerano la siccità, il settore agricolo può avanzare verso raccolti più resilienti, salvaguardando le scorte alimentari nei climi aridi.(30cience.com)

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