INDICE Pagina: 1.

I

INDICE

Pagina:

1. Stress anossico……… 1

1.1 Metabolismo anaerobico………... 1 1.2 Ciclo Hb/NO come meccanismo diretto di percezione della carenza di O2….. 8

1.3 Il flusso del Ca2+ _{è necessario per l’induzione dell’ADH in assenza di O}

2….…11

1.4 La percezione dell’etilene influenza positivamente la risposta alla carenza

di O2………...………….... 12

1.5 Variazioni nella omeostasi delle “reactive oxygen species” (ROS) nella

percezione della carenza di O2………. 13

2. Stress da sommersione……… 2.1 Adattamenti morfologici e anatomici: le strategie di “fuga” dalla

sommersione………....

2.2 Adattamenti alla sommersione in specie vegetali di particolare interesse

agronomico: il ruolo di Sub1a in riso come strategia “quiescente”..…….……

2.3 La percezione del segnale di sommersione: cambiamenti fisico-chimici del

suolo………

2.4 Attività fotosintetica in condizioni di sommersione…………..……….. 3. Il ruolo delle specie reattive dell’ossigeno nelle piante………...

3.1 Duplice ruolo delle ROS nella biologia degli organismi ………….……...…. 3.2 Formazione delle ROS nei diversi compartimenti cellulari………..…. 3.3 Il ruolo delle ROS in alcuni aspetti della fisiologia della pianta.…………..…. 3.4 Meccanismi di trasduzione del segnale mediati da ROS…..………....

17 19 24 25 27 29 29 30 32 34

4. Arabidopsis thaliana, pianta modello per la genomica funzionale……… 5. No waving mutant: stato dell’arte………..

5.1 Universal Stress Protein………... 5.2 Caratterizzazione genetica di At3g03270……….…….

37 41 42 43 Scopo della ricerca……….. 46

II

6. Materiali e Metodi………..…………..…….… 6.1 Materiale vegetale……….………..…..…..…. 6.2 Estrazione del DNA………...………..…..……

6.2.1 PCR……….…..…..…… 6.3 Analisi dell’induzione genica mediante RealTime-PCR……….……..

6.3.1 Preparazione dei substrati di crescita……….…… 6.3.2 Sterilizzazione dei semi……….…….…………. 6.3.3 Semina e crescita delle plantule………..………. 6.3.4 Trattamento anossico……….……….…………. 6.3.5 Estrazione e purificazione dell’RNA totale………...……….. 6.3.6 Retrotrascrizione…………..………...…..…… 6.3.7 Analisi mediante Real-Time PCR……….……….. 6.4 Analisi fenotipiche……….…………..…… 6.4.1 Tolleranza allo stress anossico………...………….……… 6.4.2 Tolleranza allo stress ipossico……….………... 6.4.3 Tolleranza alla sommersione……….…………. 6.4.4 Osservazione del movimento della radice……….………. 6.4.5 Osservazione dei peli radicali……….………..…….. 6.4.6 Quantificazione della clorofilla al termine dei trattamenti di

sommersione……… 6.4.7 Quantificazione etilene………..…………..…………... 6.4.8 Quantificazione H2O2……….…………..………..……….. 6.4.9 Visualizzazione H2O2……..……… 47 47 48 48 50 50 50 51 51 52 53 54 56 56 56 57 57 58 58 58 59 59 7. Risultati e Discussione………..…… 7.1 Caratterizzazione fenotipica………... 7.2 Caratterizzazione fisiologica: prove di tolleranza……….. 7.3 Analisi trascrittomica della linea now……… 7.4 Osservazione della produzione delle ROS in now……….. 7.5 Osservazioni fenotipiche preliminari nella linea transgenica

35S::At3g03270……… 61 61 66 75 79 81

III