Cereal Systems Iniziative for South Asia

Eventi di elevate temperature influenzano negativamente la germinabilità del polline di riso, e quindi la fertilizzazione dell’ovario.

Per studiare i meccanismi di risposta alle elevate temperature, abbiamo caratterizzato il trascrittoma di ovari di riso durante la fase di impollinazione e di fertilizzazione, nella varietà tollerante N22, tramite esperimenti di RNA-Seq. Il campionamento di pistilli �? stato effettuato in collaborazione con l’International Rice Research Institute (IRRI, Filippine), ed �? stato fatto da piante sottoposte sia a temperature standard (29°C) che di elevate temperature (38°C). N22 �? stata scelta in quanto �? una delle varietà più resistenti allo stress da calore, mantenendo una elevata fertilità anche in tali condizioni. Circa 450 geni sono risultati diversamente espressi (fold change >2, FDR 0,05) in risposta a stress da elevate temperature. I livelli di espressione dei geni candidati più interessanti sono stati confermati tramite RT-PCR quantitativa real-time (qRT-PCR).

L’obiettivo specifico di questo progetto �? quello di isolare geni che potrebbero essere coinvolti nella risposta allo stress da alte temperature, nei tessuti del pistillo e nel tubetto pollinico durante l’impollinazione e la fecondazione. Le attività sinora svolte hanno quindi permesso il raggiungimento di questo obiettivo: l’undici percento dei geni che sono diversamente espressi nei pistilli di N22 in condizioni di alte temperature, codificano per putative proteine Heat Shock e altre chaperonine coinvolte nella risposta allo stress termico. Tra i fattori trascrizionali, abbiamo isolato membri delle famiglie WRKY (tutti repressi da alte temperature), ERF/AP2, HSF, MYB, B3 e MADS-box. Sei geni inoltre ricadono all’interno di un importante Quantitative Trait Locus (QTL) implicato nella tolleranza alle alte temperature.

I geni candidati più interessanti sono stati successivamente studiati in tre varietà di riso sensibili alle alte temperature. L’espressione genica �? stata monitorata tramite qRT-PCR in antere, ovari non impollinati e ovari impollinati, sia a temperature standard (29°C) che di elevate temperature (38°C). I dati preliminari suggeriscono che un gene codificante per una chaperonina del tipo “peptidil prolil isomerasi” sia espresso a livelli significativamente più bassi, rispetto a N22, in alcune delle cultivars sensibili, e che nelle altre cultivars sensibili porti invece significativi cambiamenti aminoacidici nella proteina codificata.

Principal Investigators:

MARTIN KATER

Financing institution:

BILL & MELINDA GATES FOUNDATION

Type:

INTLI - Finanziamenti internazionali

Project leader:

I.R.R.I. - International Rice Research Institute (IRIS)

Year:

2009

Duration:

Status:

Closed