La comunicazione pianta-pianta in presenza di metalli tossici

Anno
2021
Proponente Giuseppina Falasca - Professore Ordinario
Sottosettore ERC del proponente del progetto
LS3_11
Componenti gruppo di ricerca
Componente Categoria
Laura Fattorini Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Maria Maddalena Altamura Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Federica Della Rovere Componenti strutturati del gruppo di ricerca
Componente Qualifica Struttura Categoria
Simone D'Angeli personale TAB Dipartimento di Biologia Ambientale Altro personale aggregato Sapienza o esterni, titolari di borse di studio di ricerca
Abstract

Le piante sono in grado di comunicare tra loro, in particolare possono lanciare segnali di pericolo in modo da allertare le difese delle piante vicine. Esse percepiscono segnali e si attivano per fronteggiare condizioni di pericolo. La comunicazione pianta-pianta si realizza mediante scambi di specifiche molecole, composti organici volatili biogenici (BVOC) ed essudati radicali (REX). Si stima che una specie possa produrre da 5000 a 30000 molecole, molte delle quali volatili, che destina alla comunicazione. La maggior parte di queste molecole non è stata caratterizzata chimicamente ma alcuni ormoni come l'etilene (ET) e i giasmonati rientrano in questa categoria di composti e altri come le citochinine, le auxine, le gibberelline e l'acido abscissico stimolano la sintesi di BVOC. Ad oggi la comunicazione pianta-pianta nelle risposte allo stress biotico è ben documentata ma si sa poco sul coinvolgimento di queste interazioni nelle risposte agli stress indotti dai metalli.
Il cadmio (Cd) e il cromo (Cr) sono inquinanti diffusi nei suoli a causa di attività sia naturali che antropiche. Questi metalli causano stress ossidativo nelle cellule vegetali, aumentando i livelli di specie reattive dell'ossigeno e dell'azoto (ROS e RNS) che danneggiano gli organelli cellulari, le membrane biologiche e gli acidi nucleici. Inoltre, se esposte a Cd o Cr, le piante producono ET che a sua volta può stimolare la sintesi di acido giasmonico e di altri BVOC.
Lo scopo di questa proposta è studiare gli effetti indotti da Cd e Cr sull'apparato radicale di due piante modello della medesima famiglia, Arabidopsis halleri iperaccumulatrice di Cd, e Arabidopsis thaliana sensibile al Cd e al Cr. Si valuterà la risposta delle piante alla tossicità dei metalli e il possibile coinvolgimento di BVOC e REX nel mitigare gli effetti tossici. Trattamenti esogeni con giasmonati ed ET associati ai metalli permetteranno di valutare il loro effetto sull'emissione di BVOC e REX e sulla risposta ai metalli

ERC
LS3_5, LS3_11, LS9_4
Keywords:
BOTANICA, INQUINAMENTO DI SISTEMI AMBIENTALI, INTERAZIONI SUOLO-PIANTA, BIOLOGIA VEGETALE APPLICATA, BIORISANAMENTO E BIODEGRADAZIONE

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