La genetica dello sviluppo dei frutti
I frutti sono formati da semi racchiusi in un ovario maturo di una pianta in fiore. Mediante l'effetto sequenziale di vari ormoni, i semi aumentano e causano la maturazione del frutto in fase di sviluppo. Un'ampia ricerca sul campionamento dei frutti ha rivelato la presenza di numerose molecole coinvolte nel processo. Tuttavia, le interazioni molecolari che controllano questo processo fondamentale per la riproduzione delle piante sono quasi del tutto sconosciute. Il piano di ricerca del progetto Dehicis, finanziato dall'UE, consisteva nel comprendere in che modo le reti dei geni dei fattori di trascrizione e le loro sequenze bersaglio controllano lo sviluppo dei fiori e dei frutti e in che modo tale processo varia in base alle specie. Gli scienziati hanno concentrato la propria attenzione sullo studio del gene Replumless (RPL), necessario per lo sviluppo di una struttura specializzata, il replum, coinvolto nel processo di apertura del frutto per il rilascio dei semi. L'obiettivo principale era rappresentato dalle piante della famiglia della senape, l'Arabidopsis e la Brassica. Sono stati studiati gli elementi coinvolti nella regolazione del gene RPL e sono state analizzate potenziali variazioni in queste sequenze di regolazione in termini di sviluppo dei frutti e di rottura dei baccelli tra l'Arabidopsis e la Brassica. Gli scienziati hanno scoperto che la mutazione di un singolo elemento conservato nel gene RPL era correlata alla variazione della morfologia del replum. È interessante notare che questa particolare variazione del nucleotide viene utilizzata durante l'addomesticamento del riso allo scopo di ridurre la rottura dei baccelli. Sono stati inoltre identificati I componenti coinvolti nella biosintesi degli ormoni vegetali chiamati gibberelline. È stato studiato l'effetto dei geni scoperti sullo sviluppo degli strati di separazione e sulla maggiore resistenza alla rottura dei baccelli. Queste conoscenze sono state utilizzate nel raggiungimento dell'obiettivo finale del progetto Dehicis, che consisteva nello sfruttamento delle variazioni riscontrate nella rete di regolazione dei geni dei fiori/frutti per usi pratici. Geni candidati adatti per modificare la rottura dei baccelli nella Brassica includevano il gene JAGGED, nel quale sono state trovate mutazioni che possono essere utili per ridurre l'apertura dei baccelli e la perdita di semi. I risultati tangibili dell'iniziativa hanno importanti implicazioni per l'agricoltura della pianta della Brassica mediante la riduzione della rottura dei baccelli e, di conseguenza, della perdita di semi.