Studio dell'espressione genica in risposta a deprivazione di solfato in Beta vulgaris L.

La carenza di zolfo (-S) influisce profondamente sulla crescita e sullo sviluppo delle piante, evidenziando il suo ruolo cruciale non solo nei processi fisiologici di base, ma anche nella protezione contro lo stress ossidativo. Nella barbabietola da zucchero, lo zolfo è essenziale per facilitare la sintesi proteica e mantenere un equilibrio di composti amminici e contenenti zolfo. Comprendere i meccanismi molecolari che regolano le risposte della barbabietola da zucchero alla privazione di solfato è fondamentale per sviluppare strategie protettive in contesti agricoli con carenza di questo elemento. L'uso di tecnologie omiche avanzate rappresenta un approccio efficace per studiare l'effetto della carenza di zolfo sulle piante. Questa tesi ha analizzato la risposta trascrizionale alla deprivazione di zolfo in plantule di barbabietola da zucchero (Beta vulgaris L.), profilando il pattern di espressione genica in foglie e radici. Le reads, mappate sulla versione più recente del genoma della barbabietola da zucchero "EL10.2_2", sono state sottoposte ad analisi dell'espressione differenziale (DEA) e alla rete di co-espressione genica ponderata (WGCNA). Sono stati identificati 3.751 geni espressi in modo differenziale (DEG) nelle foglie e 3.217 nelle radici, con il 36,79% e il 44,11% di sovraespressione rispettivamente nei due tessuti a causa della carenza di zolfo. Per migliorare la robustezza della lista dei geni sensibili allo zolfo, i DEG sono stati filtrati tramite WGCNA e selezionati gli hub genes. Successivamente, un'analisi di arricchimento dell'ontologia genica è stata condotta su 3.429 geni nelle foglie e 3.122 geni nelle radici per caratterizzare la risposta biologica alla carenza di zolfo. L'utilizzo del genoma più recente, insieme a una solida pipeline di analisi bioinformatica e statistica, non solo ha il potenziale di produrre una lista di nuovi target, ma anche di migliorare la comprensione dei meccanismi biologici impiegati dalla pianta in risposta allo stress da carenza di solfato.