Scoperto il gene che determina la lunghezza dei cetrioli

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(foto: Yiqun Weng, copiright ASPB – American Society of Plants Biologists. Le diverse varietà di cetriolo)

Fra le cinque piante più diffuse al mondo c’è il cetriolo, che è anche un frutto molto abbondante sulle nostre tavole, dall’insalata mista alla salsa tzatziki (e non solo). Oggi, un gruppo di ricerca coordinato dalla Agricultural University cinese ha identificato un gene associato alla diverse lunghezze del frutto, che può varia da pochi centimetri fino a più di mezzo metro. Il risultato è importante in ambito agricolo per selezionare la lunghezza desiderata e trovare strategie di sviluppo di frutti di questa lunghezza. Lo studio è pubblicato su The Plant Cell.

I ricercatori hanno analizzato 150 diverse varietà di cetriolo dalla lunghezza differente, dai 5 ai 60 centimetri. Gli autori hanno identificato due varianti (o mutazioni) di uno stesso gene, in sigla CsFUL1. Queste due varianti sono associate a lunghezze diverse e dunque sono dei modulatori della lunghezza del cetriolo. Le differenze fra l’una e l’altra, tuttavia, sono piccole: quello che cambia è soltanto una coppia di basi della sequenza del dna.

In pratica, esistono due diverse forme in cui il gene può manifestarsi. La prima, chiamata variante A, è risultata presente soprattutto nelle coltivazioni di cetrioli lunghi dell’est asiatico, mentre la seconda, detta variante C, nelle piante di cetriolo selvatiche o semi-selvatiche (non coltivate).

In particolare, gli autori hanno osservato che la riduzione dell’espressione della variante A è associata a una crescita della lunghezza del frutto, viceversa quando aumenta la variante A diminuisce questa lunghezza. Il calo della lunghezza si osserva anche quando è presente la variante C, che però non risulta completamente funzionale, come spiegano gli autori.

Per questo, gli scienziati hanno concluso che la variante A è un agente che reprime la lunghezza del cetriolo durante il processo di selezione naturale dei cetrioli asiatici di lunghe dimensioni. La presenza di diverse varianti di uno stesso gene, ovvero di mutazioni, è infatti alla base del processo evolutivo, dato che i caratteri mutati sono ereditabili. I ricercatori, inoltre, hanno mostrato che la variante A diminuisce l’espressione del gene CsSUP, che è noto per la sua funzione di controllo della divisione e dell’espansione delle cellule, dunque collegato ad una lunghezza maggiore. La variante A, inoltre, inibisce in maniera diretta l’espressione di due geni che trasportano l’auxina, un ormone vegetale centrale nella regolazione di molti processi di crescita. In questo modo gli accumuli di auxina si riducono e la pianta si allunga di meno.

Il prossimo passo, spiegano gli scienziati, sarà quello di comprendere la relazione fra questo ed altri geni alla base della lunghezza del frutto e identificare i fattori a monte che regolano l’espressione della variante A.

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