Genes involved in flower development of Orchis italica (Orchidaceae)

Il presente lavoro ਠincentrato sullo studio di cinque geni appartenenti a quattro classi funzionali differenti, coinvolti nello sviluppo del fiore dell'orchidea mediterranea Orchis italica. Tali geni codificano fattori trascrizionali, quattro appartenenti alla famiglia MADS-box (OrcPI, OrcPI2, OitaAG e OitaSTK) e uno alla famiglia AP2/ERF (OitaAP2). I geni OrcPI e OrcPI2 sono due paraloghi di classe B e, secondo il modello ABCDE dello sviluppo del fiore nelle orchidee, sono coinvolti nella formazione dei tepali e della colonna. L'analisi di espressione di OrcPI e OrcPI2 in differenti tessuti e in vari stadi dello sviluppo lascia ipotizzare una loro possibile sub-funzionalizzazione, con ripartizione delle funzioni tra le due copie paraloghe. Il gene OitaAG appartiene alla classe C ed ਠcoinvolto principalmente nella formazione della colonna, pur essendo espresso anche nell'ovario in maturazione, mentre il gene di classe D OitaSTK regola principalmente la formazione degli ovuli, pur essendo espresso anche nella colonna. La caratterizzazione genomica di OitaAG e OitaSTK ha evidenziato la presenza di introni di dimensioni piuttosto elevate, all'interno dei quali sono presenti numerose tracce di elementi trasponibili. L'introne 2 del gene OitaAG contiene numerose sequenze di elementi cis-regolativi conservati tra monocotiledoni e dicotiledoni. Il gene OitaAP2 appartiene alla classe A ed ਠcoinvolto nella formazione dei tepali e del labello. Un evento di splicing alternativo produce due diverse isoforme, OitaAP2 e OitaAP2_ISO. Entrambe le isoforme conservano il sito bersaglio del microRNA miR172 che regola negativamente l'attività  del gene OitaAP2 promuovendo il taglio del trascritto. Nei tessuti del fiore i geni OitaAP2 e OitaAP2_ISO sono espressi nei tepali, nel labello e nell'ovario prima dell'impollinazione. OitAP2_ISO viene espresso anche nelle radici e nel fusto, facendo ipotizzare che ciascuna isoforma sia specializzata a svolgere ruoli funzionali differenti nello sviluppo di O. italica. Nelle fasi che precedono la fioritura, il profilo di espressione di entrambe le isoforme ਠsempre complementare a quello di OitaAG e a quello di mir172, confermando l'attività  inibitoria di OitaAP2 su OitaAG e di mir172 su OitaAP2. Dopo l'antesi tale equilibrio si rompe e miR172 non viene pi๠espresso nella colonna, lasciando ipotizzare l'esistenza anche di un meccanismo di regolazione negativa di OitaAP2 alternativo a mir172.