I regolatori di crescita delle piante interagiscono con la temperatura elevata per alterare la segnalazione dello stress termico tramite la Unfolded Protein Response nel mais

Abstract

Il miglioramento della produzione agricola, in particolare della produzione di mais (Zea mays L.), è diventato un argomento di crescente interesse a livello globale a causa dei cambiamenti climatici, della crescita della popolazione e di usi alternativi delle colture come i biocarburanti e la plastica. Le piante sono sempre più esposte alle alte temperature, che possono causare l’accumulo di proteine denaturate nel reticolo endoplasmatico (ER). Questa condizione, nota come stress ER, provoca la Unfolded Protein Response (UPR), una via di segnalazione citoprotettiva. Un ramo importante dell’UPR è regolato dallo splicing dell’mZNA bZIP60 ad opera del sensore per lo stress IRE1. Vi sono prove crescenti che i regolatori della crescita delle piante possono proteggere da fattori di stress abiotici, inclusi lo stress da calore e la siccità, ma ci sono pochissime informazioni sulla meccanica di questi effetti o sui percorsi regolatori coinvolti. Nel corso della ricerca sono state valutate le prove effettuate nel mais B73 Zea per valutare le differenze nell’attività dell’UPR a temperature permissive ed elevate in combinazione con l’applicazione del regolatore di crescita delle piante. Il trattamento con temperatura elevata e regolatori della crescita delle piante ha aumentato l’attivazione dell’UPR, come valutato da un aumento dello splicing dell’mRNA del target IRE1 bZIP60 dopo il trattamento con paclobutrazol. Proponiamo che il trattamento con regolatore di crescita delle piante induca lo splicing dell’mRNA bZIP60 che “innesca” nelle piante una rapida risposta adattativa alle successive condizioni che inducono stress del reticolo endoplasmatico.