PISA- Come reagiscono i geni delle piante quando l’ossigeno scarseggia? A questa domanda risponde una nuova pubblicazione su npj Science of Plants, coordinata dall’Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, in collaborazione con la Scuola Normale Superiore e il Consiglio Nazionale delle Ricerche.
Lo studio, condotto dall’Istituto di Scienze delle Piante della Sant’Anna insieme al Laboratorio NEST della Normale e all’Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria del Cnr, ha analizzato per la prima volta il comportamento dei geni delle piante a livello di singola cellula. Questo approccio innovativo ha permesso di individuare quali cellule sono in grado di percepire le variazioni nei livelli di ossigeno e come modulano l’attività genica, influenzando lo sviluppo della pianta.
«Grazie a questo studio possiamo osservare come le piante reagiscono alle variazioni di ossigeno a livello di singola cellula – spiega Paolo Maria Triozzi, ricercatore della Scuola Sant’Anna e coordinatore della ricerca – aprendo la strada all’identificazione di geni chiave che regolano la crescita in base alla disponibilità di ossigeno».
Le piante, infatti, possono trovarsi naturalmente in condizioni di ipossia, ad esempio nelle radici sommerse o nei tessuti interni più densi. Il team di ricerca, coordinato da Triozzi e da Pierdomenico Perata, ha affrontato il problema da una prospettiva inedita, studiando i meccanismi di risposta all’ipossia non a livello di tessuto, ma di singola cellula.
Fondamentale è stata la collaborazione con Elena Loreti (Cnr di Pisa), esperta di risposte delle piante alla carenza di ossigeno, e con il gruppo del Francesco Cardarelli (Laboratorio NEST), che ha contribuito allo studio dell’espressione genica nel meristema radicale attraverso avanzate tecniche di microscopia confocale.
Le ricadute della ricerca sono particolarmente significative in un contesto di cambiamenti climatici: comprendere come le piante affrontano lo stress da carenza di ossigeno potrebbe favorire, in futuro, lo sviluppo di colture più resistenti a condizioni estreme come allagamenti, suoli compatti o scarsa aerazione.
Lo studio è stato pubblicato nel gennaio 2026 su npj Science of Plants con il titolo “Inferring hypoxia-responsive regulators of cell fate in plant meristems through single-cell transcriptomics”.
Last modified: Febbraio 3, 2026
