Approccio molecolare per lo studio della senescenza in Medicago truncatula

1 INTRODUZIONE 1.1 Leguminose Il grande interesse, che l’uomo ha sempre nutrito per le leguminose ( o Fabaceae) , nasce dalla loro notevole importanza economica. Esse sono seconde solo ai cereali per quanto riguarda l’importanza e l’impiego in agricoltura. Le leguminose provvedono per circa un terzo al fabbisogno di azoto, proteine ed oli vegetali nella dieta umana (Graham e Vance, 2003), integrando, con il loro apporto proteico, i cereali e i tuberi, fonti di carboidrati. I legumi sono inoltre importanti specie foraggiere sia nelle zone temperate che tropicali. Le leguminose forniscono inoltre i minerali essenziali richiesti nella dieta umana e producono metaboliti secondari, che difendono le piante dall’attacco dei patogeni e favoriscono la salute umana, proteggendo contro il cancro e abbassando la colesterolemia e la glicemia (Gepts et al ., 2005); pertanto trovano anche applicazioni in campo industriale e farmaceutico. I legumi sono le uniche specie d’interesse commerciale che sono in grado di fissare l’azoto atmosferico grazie allo loro capacità di instaurare relazioni di simbiosi con i batteri del genere Rhizobium. Questa loro caratteristica riduce l’impiego di sostanze chimiche d’utilizzo agricolo e promuove la fertilità del suolo (May and Dixon, 2004). Come altre famiglie di piante, ma a differenza delle Brassicacee a cui appartiene Arabidopsis thaliana , i legumi sono in grado di instaurare anche relazioni di simbiosi con i funghi micorrizici che facilitano l’uptake di fosforo dal suolo. La ricerca scientifica, volta alla comprensione della biologia delle leguminose e, in particolare, delle basi molecolari delle vie metaboliche, coinvolte nella fissazione dell’azoto e nelle interazioni simbiotiche tra piante e batteri, ha reso necessaria l’individuazione di un organismo modello appartenente a questa famiglia di piante (Cook, 1999). Medicago truncatula insieme a Lotus japonicus (Fig. 1) costituiscono due modelli poiché le scoperte relative ai loro genomi sono estendibili anche ad altri legumi, tra cui quelli appartenenti alla sottofamiglia delle Papilionoideae (Young et al ., 2005). 1