Stress idrico e fioritura: da HFSPO 1 milione di dollari a un progetto della Statale

"An integrative approach to decipher flowering time dynamics under drought stress" è il titolo del progetto internazionale – coordinato da Lucio Conti, ricercatore al dipartimento di Bioscienze dell'Università Statale di Milano – premiato dalla prestigiosa International Human Frontier Science Program Organization (HFSPO) con un finanziamento di 1 milione di dollari.

Il progetto – condotto insieme a Thomas Juenger (Università del Texas a Austin) e Takeshi Izawa (Università di Tokio) – studierà la connessione tra stress idrico e fioritura nelle piante, utilizzando l'Arabidopsis thaliana e il riso come specie modello.

La stagionalità della fioritura è un fenomeno affascinante soprattutto in contesti ambientali mutevoli e non così favorevoli allo sviluppo delle piante, come i frequenti episodi di siccità causati dall'attuale cambiamento climatico: in contesti così ostili, quindi, la sopravvivenza delle piante dipende essenzialmente dalla loro capacità di adattamento morfologico e fisiologico alle condizioni di stress.

"Esiste un'enorme variabilità nelle strategie di risposta allo stress idrico – ci spiega Lucio Conti, ricercatore di Genetica in Statale e coordinatore del progetto. Molte piante evitano condizioni di siccità anticipando la fioritura per chiudere il ciclo riproduttivo precocemente, prima che le condizioni di stress si acuiscano. Questa strategia da "scattista" non è prerogativa dei climi mediterranei (soggetti quindi a siccità primaverili ed estive), ma è sorprendentemente diffusa in ambienti notoriamente ricchi di acqua (come le foreste tropicali) dove alcune specie utilizzano gli infrequenti periodi di siccità per indurre la fioritura".

Come la siccità, allora, può influenzare il meccanismo di regolazione fiorale? "Diversi gruppi negli ultimi anni hanno contribuito a definire come la siccità attivi la produzione di un segnale diffusibile, responsabile nell’allertare tutte le cellule della condizione di stress – prosegue il dottor Conti. Il nostro progetto, invece, si pone l’obiettivo di identificare i meccanismi che possano agire da interruttore (on/off) del processo di fioritura in periodi di siccità, coniugando approcci di genetica quantitativa e molecolare".

Di particolare importanza, infine, le ricadute teoriche e applicative del progetto: in primo luogo, la definizione dei meccanismi di regolazione dell’espressione genica, con cui le piante rispondono allo stress idrico, permette di predire gli effetti del cambiamento climatico sulla distribuzione e sviluppo delle piante; in secondo luogo, definire i geni associati alla fioritura in condizioni di siccità permette di sviluppare strategie di selezione mirate a scenari di irrigazione subottimali per produrre colture più tolleranti allo stress idrico.