Caratterizzazione del ruolo di alcuni membri della famiglia GH3 di riso (Oryza sativa, L.) nello sviluppo della radice primaria

Durante questo progetto di tesi si è cercato di capire l’effetto delle citochinine nelle varietà di riso italiane Baldo e Vialone Nano, che presentano comportamento opposto, rispettivamente tollerante e sensibile, allo stress salino, e di identificare possibili geni candidati che possano aumentare la tolleranza allo stress salino, andando poi ad osservare il loro effetto sull’organismo modello A. thaliana. All’inizio si è cercato di capire l’effetto di citochinine (trans-zeatina riboside, tRZ) e NaCl sulla crescita delle due varietà di riso, osservando come effettivamente tRZ diminuisca la lunghezza media della radice, mentre il sale influenzia solo Vialone Nano. Dopo questo risultato, ci si è concentrati sui geni che sembrano regolare l’accrescimento della radice andando a legare in maniera irreversibile l’auxina: la famiglia di GH3. Per fare questo si è osservato il fenotipo di crescita di piante WT e gh3.17 o gh3.5 di A. thaliana. Si è paragonata la lunghezza della radice in condizioni normali ed esposte a CKs, osservando come la pianta WT risulti più corta, mentre le mutanti risultino insensibili alla condizione. Dopo questa conferma, dove sia riso che pianta modello rispondono in maniera uguale, si è osservato il profilo di espressione genica dei geni candidati: OsGH3.8, OsGH3.9 e OsGH3.11, da piante di Vialone Nano in condizioni di controllo, NaCl e CKs. Dai risultati si vede che il sale diminuisce la produzione dei geni OsGH3.9 e OsGH3.11 mentre la tRZ sembra ridurre solo OsGH3.9. OsGH3.8 invece non sembra essere influenzato, ma dati gli errori alti sarebbe da eseguire nuovamente l’analisi per ottenere risultati più solidi. Questi risultati sono in contrasto con la letteratura trovata, possono essere spiegati con fenomeni di fluttuazione nelle tempistiche delle Cks o ai ritmi circadiani della pianta. Infine, si sono trasformate le piante di Arabidopsis WT e gh3.17 con il vettore pGRHYG-35S-OsGH3.9-YFP creato per la selezione in batteri e piante. Le piante sono tuttora in fase di selezione. Al termine, avendo ottenuto i semi T2 omozigoti, si potrà osservare il fenotipo di overespressione e di complementazione. Per concludere, questo lavoro di tesi ha cercato di comprendere il nesso che è presente tra le Cks e la risposta della pianta, trovando che è presente una similarità tra riso e Arabidopsis. Inoltre, l’analisi di espressione dei geni candidati della famiglia di GH3 apre alla possibilità di capire il loro ruolo nell’allungamento della radice; infatti, nonostante la down regolazione non prevista, nuovi studi possono essere svolti per identificare le anomalie e trovare un nuovo meccanismo che riesca a spiegare anche queste incongruenze, Infine, la complementazione e overespressione per ottenere piante mutanti possono porre le basi per un’analisi dell’effetto dei geni selezionati sulla resistenza allo stress salino e sul meccanismo d’azione.