Do strigolactones play a role in the ascent and attachment behavior of Pisum sativum?

Negli ultimi anni, il gruppo di ricerca Mind(the)Plant dell’Università di Padova ha svelato capacità sorprendenti delle piante rampicanti, tra cui il pisello comune (Pisum sativum L.). Questi vegetali sono in grado di compiere movimenti orientati, flessibili e mirati a raggiungere e afferrare supporti indispensabili per la loro crescita verticale. Lungi dall’essere passivi o ripetitivi, questi comportamenti motori mostrano un’eccezionale adattabilità, modulata dalle caratteristiche del supporto (diametro, distanza) e dal contesto ambientale, che può essere competitivo, cooperativo o individuale.
Come possono piante prive di un sistema nervoso centrale generare movimenti così complessi? Questa domanda sfida le nostre tradizionali concezioni neuro-centriche e apre nuove prospettive sui meccanismi biochimici e fisiologici sottesi.
Un recente studio pubblicato su Plant Signaling and Behavior ha provato a fornire nuove risposte a queste domande, approfondendo il ruolo degli strigolattoni (SLs), fitormoni chiave nello sviluppo delle piante. Questi ormoni regolano la crescita di steli, radici e ramificazioni, oltre a facilitare la comunicazione interna alla pianta e le interazioni tra piante vicine. La ricerca, condotta dalla dott.ssa Bianca Bonato e colleghi in collaborazione con il Prof. Tom Bennett dell’Università di Leeds, ha indagato se gli SLs potessero influenzare anche i comportamenti motori delle piante rampicanti.
L’esperimento ha confrontato piante wildtype, ovvero piante di pisello comune capaci di produrre e percepire gli strigolattoni, con mutanti incapaci o di produrli o di percepirli. Coltivate in vasi con supporti a 10 cm di distanza e monitorate tramite videocamere a infrarossi, il movimento delle piante è stato poi analizzato tramite procedure di tracking ad-hoc e analisi tridimensionale del movimento per valutare velocità, accelerazione e precisione dei movimenti.
I risultati sono stati significativi: i due mutanti presentano differenze cinematiche nel movimento in termini di velocità e accelerazione, in particolare produrre strigolattoni sembra consentire un movimento più veloce e accelerato. Tuttavia, il risultato più eclatante viene dal fatto che le piante wildtype sono state le uniche ad afferrare con successo il supporto, mostrando movimenti rapidi e coordinati. Al contrario i mutanti, indipendentemente dal deficit specifico (produzione o percezione di strigolattoni), hanno mostrato movimenti lenti, disorientati e inefficaci fallendo nella prensione del supporto posto nelle vicinanze. Tali dati suggeriscono che gli strigolattoni potrebbero svolgere un ruolo critico non solo nello sviluppo fisiologico, ma anche nei comportamenti motori delle piante, anche se il loro meccanismo d’azione necessita di ulteriori studi.
Questa ricerca getta le basi per iniziare a considerare il ruolo degli strigolattoni non solo ad un livello puramente fisiologico, ma anche ad un livello comportamentale.
Inoltre, è la prima volta che si indagano modifiche comportamentali in organismi geneticamente modificati appartenenti al regno vegetale. Questi risultati aprono la strada a una nuova comprensione del comportamento, della genetica e dell’epigenetica nelle piante, ampliando le frontiere delle scienze vegetali e cognitive.

Link all’articolo: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/15592324.2024.2447455

Bonato, B., Bennett, T., Guerra, S., Avesani, S., & Castiello, U. (2024). Do strigolactones play a role in the ascent and attachment behavior of Pisum sativum? Plant Signaling & Behavior, 20(1). https://doi.org/10.1080/15592324.2024.2447455