La crescita delle giovani piantine al buio

Quando i semenzali germinano sottoterra, al buio, non possono utilizzare la fotosintesi per produrre gli zuccheri necessari per alimentare la loro crescita e impiegano al loro posto i lipidi conservati nei semi, scindendoli in zuccheri.

Quando poi spuntano dal terreno e raggiungono la luce, le piantine subiscono una serie di trasformazioni fisiologiche in preparazione della fotosintesi che mentre si trovano ancora al buio sono represse dalle proteine PIF (fattori di trascrizione bHLH fitocromo-interagenti).

Il progetto PIF OIL (Regulation of seed storage oil mobilization (SOM) by the phytochrome-interacting bHLH transcription factors PIFs), finanziato dall’UE, si proponeva di chiarire il modo in cui le proteine PIF regolano la mobilizzazione dei lipidi in risposta alla luce.

Il team PIF OIL ha utilizzato un modello di pianta mancante di quattro proteine PIF (denominata pifq) per analizzare il modo in cui il vegetale controlla la transizione dalla crescita indotta da lipidi a quella regolata dalla fotosintesi, scoprendo che la crescita e le risposte fisiologiche al buio dei semenzali pifq erano simili a quelle delle piante normali esposte alla luce. I cambiamenti includevano una riduzione della mobilitazione dei lipidi nel buio che normalmente si verifica solo dopo che le piante vengono esposte alla luce.

Questi risultati indicano che in assenza di proteine PIF i semenzali cresciuti al buio vengono “ingannati” e si comportano che se fossero alla luce. Le proteine PIF comunicano alle piante che si trovano al buio, determinando la mobilizzazione dei lipidi per la crescita.

A questo scopo, i fattori necessari per la fotosintesi vengono repressi. Quando le piante vengono esposte alla luce, le PIF sono degradate, la loro repressione viene invertita e si attiva la crescita indotta dalla luce.

Riuscire a comprendere il modo in cui la riserva di lipidi presente nei semi contribuisce alla crescita che si verifica nei primi giorni dopo la germinazione è molto importante per produrre piante sane anche nelle coltivazioni in campo. Queste informazioni potranno servire anche alle società di biotecnologie intenzionate a produrre olii di origine vegetale per l’alimentazione umana e animale.