Abstract

L'ESPRESSIONE ECTOPICA DEI GENI BIOSINTETICI PER LA PROLINA rolD E
AtP5CS INFLUENZA LA FIORITURA E LA MORFOLOGIA DI Arabidopsis.
Daniele Marchese1, Viviana Moresi1, M.L.Mauro1, Giuseppe Forlani3, M.M Altamura2,
Paolo Costantino1 e Maurizio Trovato1
1
Dipartimento di Genetica e Biologia Molecolare; 2Dipartimento di Scienze Vegetali, Università di
Roma “La Sapienza”, P.le Aldo Moro 5, 00185 Roma; 3Dipartimento di Biologia; Università di
Ferrara, via L. Borsari 46, 44100 Ferrara.
L'espressione in piante transgeniche dell'oncogene vegetale rolD induce in tabacco e in
Arabidopsis una precoce transizione fiorale e un potenziamento della fioritura sia in planta
che in vitro. La recente dimostrazione che rolD codifica per una ornitina ciclodeaminasi - un
enzima che catalizza la sintesi diretta di prolina a partire da ornitina e NAD +- suggerisce la
possibilità che uno sbilanciamento dell'omeostasi intracellulare di prolina possa costituire
un segnale di fioritura.
Per confortare questa ipotesi stiamo studiando il ruolo della prolina e degli amino acidi in
generale, nell'induzione fiorale di Arabidopsis, generando piante transgeniche per rolD e
per AtP5CS – il principale gene biosintetico per la prolina nelle piante – sotto il controllo
del promotore di rolD (D580) o di quello del CaMV35S per studiare gli effetti della loro
espressione ectopica sulla fioritura.
Tutte le piante transgeniche analizzate manifestano, a vari livelli, alterazioni fenotipiche
comuni, la principale delle quali consiste in un profondo impatto sulle coinfiorescenze
basali e, di conseguenza, sul tempo di fioritura, sull’architettura fogliare, sulla durata del
ciclo vitale e sull’altezza delle piante.
Le piante transgeniche per AtP5CS sotto il controllo del promotore di rolD, D580::P5CS, in
particolare, presentano un fenotipo molto evidente e straordinariamente ricco di gemme
fiorali, rafforzando l’idea che la prolina possa avere un ruolo nella fioritura.
Sono in corso analisi molecolari, mediante northern blots, analisi di aminoacidi e analisi
GUS dei promotori utilizzati per chiarire, a livello molecolare, le relazioni tra prolina e
fioritura, anche in considerazione delle complesse reti regolative a cui è sottoposta la
prolina.