I petali di fiori che sfondano la neve, un accenno precoce all’arrivo della primavera, nascondono un processo genetico molto complesso dietro la sua facciata floreale.

I fiori sanno quando fiorire a causa di un gene chiamato Apetala1. Un gene padrone solitario, Apetala1 innesca lo sviluppo riproduttivo di una pianta, dicendole quando è il momento di iniziare a fiorire. Sì, un singolo gene è tutto quello che serve per far sì che una pianta inizi a produrre fiori.

Una pianta che fiorisce ha un Apetala1 attivo, mentre una pianta che porta geni Apetala1 inattivi ha pochissimi fiori, se ce ne sono, con germogli frondosi che crescono al posto dei fiori.

Apetala1 genera le proteine che a loro volta attivano più di 1.000 geni coinvolti nel processo di fioritura, hanno recentemente scoperto i ricercatori del Plant Developmental Genetics laboratory del Trinity College Dublin (TCD).

Mentre Apetala1 è stato individuato come il gene di controllo principale responsabile della fioritura decenni fa, questa è la prima volta che gli scienziati sono stati in grado di descrivere come Apetala1 regola e comunica con gli altri geni “in crescita”.

“I nostri risultati forniscono nuove e dettagliate intuizioni sui processi genetici alla base dell’inizio dello sviluppo dei fiori”, ha affermato il Dr. Frank Wellmer dello Smurfit Institute of Genetics, uno degli autori principali dello studio.

“Ora sappiamo quali geni devono essere accesi e spenti in modo che i fiori possano formarsi. Questo è un eccitante passo avanti per la nostra comprensione di come le piante da fiore entrano nella fase riproduttiva”, ha detto Wellmer.

Quando il gene Apetala1 si accende, prima comanda ad altri geni di inviare un segnale di “stop” ai meristemi della pianta, bloccando efficacemente la produzione di foglie. Situato nelle aree di una pianta in cui avviene la crescita, i meristemi vengono quindi avvisati di iniziare invece a fare fiori.

Le piante fioriscono in momenti diversi perché diversi fattori, tra cui il tempo, la temperatura e la quantità di luce solare che la pianta riceve, influenzano tutti il suo sviluppo riproduttivo. Le informazioni su queste condizioni vengono inoltrate ad Apetala1, che si attiva quando rileva che i tempi sono giusti per iniziare la fioritura. I cambiamenti climatici globali stanno avendo un impatto drammatico sui tempi di fioritura, con la Gran Bretagna che sta vivendo la prima data di fioritura negli ultimi 250 anni, secondo i dati raccolti da Nature’s Calendar, un’indagine nazionale coordinata dal Woodland Trust in collaborazione con il Centre for Ecology & Hydrology (CEH). Utilizzando un indice di dati forniti dai cittadini del Regno Unito, i ricercatori del CEH sono stati in grado di confrontare le date di fioritura di oltre 405 specie di piante da fiore e analizzare come i cambiamenti climatici influenzano il ciclo di vita di una pianta, uno studio noto come fenologia. Gli scienziati hanno notato che le specie a fioritura primaverile sono più influenzate dai cambiamenti di temperatura rispetto alle specie che fioriscono nel corso dell’anno. Comprendere il ruolo di Apetala1 nella crescita delle piante è un passo avanti verso colture geneticamente ingegnerizzate per produrre fiori o frutti come desiderato da allevatori e agricoltori. La capacità di controllare la riproduzione delle piante può anche essere utilizzata per ridurre il tempo necessario per la maturazione delle colture. “Una conoscenza dettagliata della formazione dei fiori consentirà agli allevatori di manipolare in modo specifico il programma di sviluppo sottostante e quindi di selezionare piante che danno rese più elevate o che consentono una coltivazione più efficiente”, ha detto Wellmer ai Piccoli misteri della vita.

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