Primavera, tempo di risvegli, amori e sbocciar di fiori. Un’esplosione di colori e profumi che torna, puntualmente, ogni anno. Ma cosa regola lo straordinario spettacolo delle fioriture di primavera? Certamente le piante decidono di attivarsi in base alla temperatura e alla lunghezza delle giornate, ma esattamente come fanno? Uno studio pubblicato su Nature Plants dal gruppo di Fabio Fornara, del Dipartimento di Bioscienze dell’Università Statale di Milano, ha ora individuato i segnali ambientali e molecolari che scandiscono la fioritura e la produzione dei semi in una specie modello per lo studio dei cereali: il riso.
Fioriture in due atti
In molte specie, compresi i cereali, la formazione dei fiori è associata alla crescita rapida del fusto, che trasporta i boccioli al di sopra delle foglie, da dove il polline che produrranno una volta aperti potrà distribuirsi più facilmente. La fioritura è quindi un processo in due fasi: la formazione vera e propria dei boccioli e l’allungamento dello stelo che li sostiene. I due processi devono essere coordinati, ma fino ad ora non era chiaro quali segnali consentissero di sincronizzarli.
La pianta percepisce l’arrivo di una stagione favorevole alla fioritura misurando variazioni nella lunghezza del giorno. E quando questi segnali ambientali indicano che il momento favorevole è arrivato, le foglie producono segnali florigenici (che stimolano la fioritura): i florigeni, piccole proteine in grado di muoversi nella pianta fino all’apice del germoglio, sede delle cellule staminali della pianta, dove vengono formati i fiori.
Un solo segnale per fusto e fiori
Lo studio su Nature Plants dimostra che gli stessi segnali florigenici servono anche per preparare il fusto della pianta ad allungarsi. Il meccanismo – scrivono gli autori della ricerca – richiede l’aumento della sensibilità delle cellule del fusto ad ormoni chiamati gibberelline, responsabili della crescita delle piante. Quando i segnali florigenici arrivano all’apice del germoglio, oltre a stimolare la formazione dei fiori rendono anche il fusto particolarmente sensibile alla presenza di questi ormoni e ne causano il rapido allungamento. L’uso di nuove tecnologie genetiche, come il gene editing, ha permesso ai ricercatori di creare mutazioni mirate nei geni che regolano questo processo, separando il processo di allungamento del fusto dalla fioritura, e permettendo di ottenere piante che iniziano a crescere molto rapidamente in altezza, già molto prima che siano pronte per fiorire.
L’interesse agronomico
Lo studio ha varie e fondamentali implicazioni, perché il riso oltre ad essere un modello di studio, è una specie di grande interesse agrario, che vede l’Italia primo produttore europeo. “I risultati ottenuti”, conclude Fabio Fornara, “ci consentono di approfondire i meccanismi che regolano il passaggio della pianta di riso alla fase riproduttiva, premessa necessaria per la produzione di semi e frutti. Inoltre, comprendere come la regolazione delle fioriture e delle taglie siano coordinate e avere la possibilità di modificare il sistema a piacimento grazie alla genetica molecolare, apre la strada al miglioramento di caratteri importanti dal punto di vista agronomico”.
Riferimenti: Nature Plants
