Identificazione dei geni coinvolti nell’induzione dell’abscissione in melo (Malus domestica L. Borkh) tramite l’impiego di un microarray 30k

L’abscissione dei frutticini di melo (Malus domestica L. Borkh) è il risultato di complesse interazioni sia ormonali che metaboliche, nell’ambito delle quali etilene e auxina rivestono un ruolo fondamentale nel controllare il distacco del frutto dalla pianta. Nell’ambito del corimbo, i frutti laterali che presentano ritmi di crescita ridotti sono soggetti ad una cascola più consistente rispetto al frutto centrale che, a seguito di una fioritura più precoce, cresce in un contesto di minor competizione. La cascola naturale dei frutticini risulta, tuttavia, insufficiente ad assicurare una produzione ottimale di frutti ed è quindi richiesto l’impiego di diradanti chimici allo scopo di magnificarne gli effetti ed ottenere così una produzione adatta alle esigenze del mercato. Specifici esperimenti sono stati condotti al fine di determinare gli eventi molecolari coinvolti nell’induzione dell’abscissione. A tale scopo, tramite l’impiego della benziladenina (BA), una citochinina impiegata come diradante chimico, è stata amplificata la cascola naturale e, sulla base di tre intervalli dimensionali, sono stati campionati i frutti laterali e centrali, trattati e non trattati, ottenendo così popolazioni di frutticini con potenziali di abscissione differenziali. Gli RNA estratti da cortex e semi di tali campioni sono stati utilizzati per l’analisi microarray, condotta utilizzando un vetrino allestito con la tecnologia Combimatrix sul quale sono stati spottati più di 30.000 geni, assemblati a partire dalle ESTs di melo disponibili nei database pubblici. L’analisi trascrittomica ha portato all’identificazione di geni differenzialmente espressi in maniera specifica nei frutti con alto potenziale di abscissione. Per quanto riguarda la cortex 165 e 27 geni sono risultati, rispettivamente, stimolati e repressi durante l’induzione della cascola. All’interno di questo pool genico sono stati individuati geni coinvolti nella biosintesi e nel metabolismo ormonale (GA2-ossidasi, IAA-idrolasi), nella percezione (GID1, BAK1) e nella trasduzione (EIL2, ARF3) del segnale ormonale, nella degradazione della parete cellulare (estensina, pectato-liasi, endoglucanasi), nel metabolismo degli zuccheri (fruttosio bisfosfato aldolasi, invertasi acida vacuolare, saccarosio-sintasi) e numerosi fattori di trascrizione (WRKY, MYB, MYC, NAC). L’analisi del trascrittoma di seme ha permesso di isolare 15 e 13 trascritti rispettivamente stimolati o repressi durante l’induzione dell’abscissione, tra i quali alcuni coinvolti nel metabolismo dei carboidrati (fruttosio bisfosfatasi, glucosil-idrolasi), una chinasi proteica e un fattore di trascrizione di tipo MADS. Analisi di validazione del profilo di espressione di tali geni, tuttora in corso, consentiranno di identificare gli elementi molecolari chiave che controllano le fasi precoci dell’abscissione in melo.