Tomato prosystemin gene in other Solanaceae

Systemin, an octadeca-peptide isolated from tomato, is a signalling molecule involved in local and systemic wound response. It regulates the activation of more than twenty defensive genes in tomato plants in response to herbivore attacks. Systemin derives from the C-terminal region of a precursor of 200 amino acids, known as prosystemin. Prosystemin homologues have been found in other Solanaceae species such as potato (Solanum tuberosum), black nightshade (Solanum nigrum) and bell pepper (Capsicum annum), all members of the Solaneae subtribe, whereas they were not identified in tobacco, which belongs to the Nicotianae subtribe. Tobacco possesses two hydroxyproline-rich peptides released from the same precursor (preproTobHypSys) that show systemin-like activity. However, those peptides and their precursors are not similar in sequence to the tomato prosystemin. Even if it was previously showed that tobacco does not respond to tomato systemin when externally applied, it has been recently found that wild type tobacco cells are sensitive to systemin. Furthermore, a recent finding indicate that the constitutive expression of the tomato prosystemin in tobacco plants increases the expression of a number of proteins involved in plant defence against pathogens and oxidative stress. The aim of this project was to increase the understanding of the possible biotechnological role of the tomato prosystemin, with a particular emphasis to the exploitation of this precursor to increase the endogenous resistance against biotic stress. To this goal, the tomato prosystemin cDNA was expressed in tobacco and potato. Moreover, a mutated prosystemin cDNA lacking the 3’ terminal systemin encoding exon was also expressed to understand the possible function of the N-terminal region prosystemin precursor in the activation of the defence response. Transgenic tobacco plants expressing either of the prosystemin genes were already available. Transgenic potato plants were obtained after an Agrobacterium-mediated plant transformation. Tobacco and potato transformants were characterized and a group of genes involved in plant response against biotic stress was analysed by Real Time PCR. The modification in gene expression registered in MZ transgenic plants (expressing the tomato prosystemin cDNA) and PRO8 plants (expressing the deleted prosystemin) showed that HSP, GST, Pin II and TobHypSys, all related to plant response to stress, are over-expressed in tobacco transformants. Among the gene tested, GST gene was over-expressed only in MZ transgenic plants. Furthermore, in tobacco, the over-expression level induced by prosystemin of HSP and Pin II is similar to the effect of wounding. A bioassay with the pathogenic fungus Botrytis cinerea showed a moderate increase in resistance in the PRO8 tobacco plants. The expression of prosystemin gene in potato does not affect pathogen-related genes as GluB2 and PR1b nor the defence-related potato endogenous systemins, PotProsys and prePotHypSys genes. A effect was observed for Lox3 that was over-expressed in potato in both MZ and PRO8 transgenic plants. These data imply that the modification in gene expression in tobacco and potato is not only due to the Sys sequence and that the N-terminus is also involved

Vascular flora of calcareous outcrops in North-Western Sardinia (Italy)

Calcareous outcrops in North-Western Sardinia cover a large area (about 380 Km2) known as "Sassarese". In this study the vascular flora of this area is investigated. The actual flora is checked and, when possible, older references, synonyms and critical notes are given. The floristic list includes 840 entities. Among them, 18 have been cultivated (cultae), 11 are considered erroneously reported and so they are excluded from this area (excludendae) and 81 are in various ways considered not confirmed and to enquiry (inquirendae). The current floristic contingent is therefore reduced to 730 entities, divided into 98 families and 385 genera, many of them here documented for the first time in this area. Among them the more relevant are the Sardinian-Corsican endemic Silene nodulosa Viv. and the Sardinian endemic Hieracium gallurense Arrigoni, previously reported only for granite substrata in North-Eastern Sardinia. The biological spectrum shows a clear dominance of therophytes (41%). The chorological spectrum highlights the dominance of the Tethydic element, in which the dominance of more strictly Mediterranean element emerges. Four entities have in this area their locus classicus: Centaurea corensis Valsecchi et Filigheddu, Limonium racemosum (Lojac.) Diana and Scrophularia morisii Valsecchi, exclusive of the region object of this study, and Ophrys sphegodes Mill. subsp. praecox Corrias. Some entities, though not endemic, have a limited or fragmentary distribution in Sardinia, e.g. Capparis spinosa L. subsp. rupestris (Sm.) Nyman, Coridothymus capitatus (L.) Reichenb. f. and Erica multiflora L., whereas Viola arborescens L.. Borago pygmaea (DC.) Chater et Greuter and Carex panormitana Guss. are included in the Red Book of Italian Plants. Although the area is strongly urbanised and subjected since long time ago to agricultural and pastoral uses, its flora is still rather diversified. The presence of species depending on the existence of hedges, dry-stone walls and other smaller structures belonging to traditional agricultural activities still present, is also substantial, even though their dilapidated state is often high. Finally the presence of floristic elemento of great interest together with small residuals of spontaneous vegetation are of very high value. Indeed, several natural elements from traditionally agricultural activities are present within an area of intense anthropic impact. The indiscriminate building development of the valleys, the reckless exploitation of the water sources and the diffusion of dumps, threaten increasingly some habitats of the region. The improvement of the natural resources could be done through an adeguate ecological net starting from a basic knowledge of the floristic biodiversity, that is the main aim of this work

Light distribution on <i>citrus canopy</i> affects physiological parameters and fruiting pattern

Light interception by the orange tree canopy during flower bud differentiation and subsequent flowering and fruit setting has been monitored by continuous data recording from 48 silicon cells distributed in different canopy zones. Two experimental conditions have been tested: trees artificially shaded by a black nylon net cage, and non-shaded trees. Observations were made on the total radiation accumulated in the different canopy zones, and they were related to photosynthetic activity, stomatal conductance) flowering and fruiting pattern, and fruit quality. The different light distribution affected both photosyntesis and stomatal conductance: in fact, they were both drastically reduced in shaded trees, and a significant decrease was also found in both shaded and unshaded trees in relation to different canopy zones. A significant decrease of flowering and fruit setting was found from the top of the canopy to the bottom and from outside to inside, in relation to the different amount of radiant energy availability. Finally significant differences were found on fruit quality

Un giardino in tutti i sensi

L’argomento principale della tesi, è la progettazione ex novo di un giardino che si trova in una struttura privata a Viareggio di recupero per disabili di varia natura, ma aperto al pubblico. Sono state sviluppate, quindi all’interno della tesi, varie argomentazioni che riguardano: la contestualizzazione del centro A.S.L. che ospiterà il giardino e l’analisi delle attività che vi si svolgono; la geografia e le caratteristiche ambientali di Viareggio, sito in cui è ubicato il progetto; le varie fasi che portano alla progettazione di un giardino con caratteristiche adatte ad essere vissuto e percorso da persone diversamente abili; l’analisi delle condizioni del sito allo stato attuale e degli esemplari arborei da abbattere; la realizzazione grafica del giardino tramite l’uso del programma Autocad; la scelta delle piante adatte a richiamare la percezione dei cinque sensi; la stima monetaria dei costi per la realizzazione; l’utilizzo e lo sviluppo dell’horticultural therapy e l’eliminazione delle barriere architettoniche. L’intento principale della mia tesi, è quindi quello di fornire un’esperienza di progettazione accessibile, resa interessante dal fatto di utilizzare piante in grado di risvegliare i cinque sensi e creare quindi un luogo dove rilassarsi imparando a conoscere la natura ma allo stesso tempo stimolare comunque l’esercizio di quelle sensazioni spesso dimenticate. Il giardino viene pensato per essere aperto al pubblico anche se si trova in una struttura privata, e quindi è stato importante seguire le regole principali della progettazione di spazi verdi pubblici, integrandola con i principi base della progettazione accessibile, per rendere il giardino completamente utilizzabile e sicuro per persone disabili, pensando infatti a pavimentazioni e ad arredi appositi. Tutto il lavoro è stato svolto prendendo in considerazione le caratteristiche benefiche che le piante hanno sulle persone, tenendo conto di quella che è la “scienza”dell’horticultural therapy, terapia capace di migliorare lo stato di salute degli individui, sia da un punto di vista prettamente fisico che psicologico, che comprende l'attività di giardinaggio, la coltivazione di piante e di ortaggi; tutte attività che permettono la cura dell’ansia attraverso la stimolazione dei sensi del tatto, dell’olfatto e della vista

A new species of Aleurolobus Quaintance et Baker (Homoptera, Aleyrodidae) from Southern Europe.

Aleurolobus teucrii n. sp. is described from southern Italy and the Maltese Islands (Central Mediterranean). The species seems to be monophagous on Teucrium fruticans L. A key to the European species of this genus (A. niloticus Priesner et Hosny, A. olivinus (Silvestri), A. wunni (Ryberg) and A. teucrii n. sp.) is provided.peer-reviewe

Pianta problematica o paradiso per insetti?

Questa è l’ultima occasione per cercare di contenere le piante indesiderate sugli alpeggi e sui pascoli situati a una certa altitudine. Sovente le cosiddette piante problematiche hanno però anche dei lati positivi

Apomixis in <i>Genista salzmannii</i> DC. (Fabaceae)

Genista apomixis is described for the first time in two populations of Genista salzmannii DC.: the first is diploid and the second one tetraploid. There was no female meiosis and the megaspore mother cell functioned as an unreduced megaspore, which led to the mature Antennaria type embryo sac. A hybrid origin hypothesis for the species was made. Viene messo in evidenza per la prima volta un caso di apomissia nel genere Genista. Infatti dallo studio di due popolazioni, una diploide ed una tetraploide, di G. salzmannii è risultato che il sacco embrionale si origina per diplosporia mitotica di tipo Antennaria. La microsporogenesi, che decorre in modo normale, produce granuli di polline abbondanti nel biotipo tetraploide, e scarsi in quello diploide per fenomeni degenerativi dopo la formazione della tetraspora. Vengono fatte ipotesi sulla probabile origine ibridogena della specie e sulla differenziazione delle altre specie dell'aggregatum G. aspalathoides

EFFETTO DELLA MICORRIZAZIONE SUL CONTENUTO IN FENOLI E SUL POTERE ANTIOSSIDANTE DI PIANTE DI CARCIOFO (CYNARA SCOLYMUS L.)

Carciofo è la denominazione comune di una pianta della famiglia delle composite, Cynara scolymus L., e del suo capolino fiorale che viene comunemente consumato come ortaggio. Questa pianta, originaria del bacino mediterraneo, oltre ad essere importante dal punto di vista economico, dati i 122.000 ha coltivati nel mondo, è anche rinomata per le sue proprietà curative derivate dall’alto contenuto in composti biologicamente attivi, soprattutto fenoli. Il carciofo come numerose altre specie coltivate, è in grado di formare micorrize arbuscolari, particolari associazioni simbiotiche tra funghi presenti nel terreno e le piante. Da molti anni si conoscono i numerosi vantaggi nutrizionali che la micorrizazione porta alla pianta ospite, ma solo recentemente, a partire dagli anni ’90, molti lavori sono stati condotti allo scopo di valutare i possibili cambiamenti metabolici innescati nelle piante in seguito alla simbiosi. In particolare, in questo lavoro, sono stati valutati gli effetti della micorrizazione sulla concentrazione di composti fenolici e sul potere antiradicalico di piante di carciofo. Per lo svolgimento della tesi sono stati utilizzati 80 carducci di carciofo, della varietà “Terom”, prelevati da piante in campo, suddivisi in quattro tesi: la tesi n°1 costituita da 20 piante controllo non micorrizzate, la tesi n°2 costituita da 20 piante micorrizzate con un isolato di Glomus mosseae proveniente dall’Arizona (AZ), la tesi n°3 costituita da 20 piante micorrizzate con un isolato di Glomus intraradices proveniente dalla Francia (DJ), mentre la tesi n°4 comprendeva 20 piante micorrizzate con una miscela dei fughi utilizzati nelle tesi 2 e 3 (AZ+DJ). Durante l’esperimento sono stati poi effettuati tre campionamenti, rispettivamente dopo 30, 60 e 90 giorni dall’invaso, in ognuno dei quali sono state prelevate tre piante per tesi, sulle quali sono state eseguite le analisi dei parametri di crescita e valutate le percentuali di infezione fungina nelle radici. Solo durante il terzo campionamento sono state prelevate ulteriori sei piante per tesi, sulle foglie delle quali, sono state eseguite le analisi per valutare il contenuto di fenoli totali (TPC) ed il potere antiradicale (ARP). Il contenuto di TPC (total phenolic compounds) e l’attività antiossidante degli estratti, espressa come ARP (antiradical power), sono stati misurati, per tutti i campioni analizzati, su estratti metanolici fogliari, rispettivamente secondo il metodo Folin-ciocalteu precedentemente descritto da Shadid and Naczk (1995) ed il metodo del DPPH (Brand-Williams et al., 1995). I risultati delle analisi hanno dimostrato come nelle foglie delle piante micorrizate con Glomus intraradices e con la miscela dei due funghi vi sia un aumento significativo di composti fenolici e del potere antiradicalico, rispetto alle piante non micorrizate. L’aumento dei fenoli nelle piante micorrizate con Glomus intraradices e con la miscela dei due funghi è stato rispettivamente del 52% e del 51,3%, mentre per il potere antiradicalico del 34% e del 33%. L’obiettivo della tesi risulta coerente con le tendenze degli ultimi anni, che hanno visto incrementare notevolmente l’interesse dalla popolazione verso l’alimentazione ed i suoi effetti sulla salute. Oggi gli alimenti non sono giudicati solo per il loro contenuto in macronutrienti (carboidrati, lipidi, proteine), ma anche per il contenuto di sostanze in grado di apportare benefici addizionali all’organismo, in termini soprattutto di prevenzione delle malattie. E’ necessario che la ricerca sui componenti bioattivi delle piante prosegua, per comprenderne meglio i meccanismi d’azione e la biodisponibilità nell’organismo umano in seguito ad assunzione con la dieta. Tuttavia il dimostrato effetto benefico degli estratti di questa pianta, suggerisce, già oggi, un miglioramento qualitativo delle varietà di carciofo volto alla costituzione di cvs che possiedano un contenuto polifenolico e un’attività antiossidante potenziate. In letteratura ci sono già molti lavori in cui questi miglioramenti sono ottenuti tramite l’ingegneria genetica. I risultati di questa tesi, tuttavia, indicano che l’impiego di funghi micorrizici si presenta come una metodologia innovativa e potenzialmente molto valida

Influence of different drying parameters on the composition of volatile compounds of thyme and rosemary cultivated in Sardinia

The shelf life of spices is traditionally extended by drying. Fresh herbs, due to their high water content, undergo microorganism growth and adverse biochemical reactions. On the other hand drying may result in a lot of physical and chemical alterations. Air and oven-dehydration are the main methods used to stabilize spices. During oven drying, in general, losses of volatile compounds are directly dependent on the temperature and time used. This paper deals with the effect of different drying temperatures and air fluxes on the volatiles in rosemary (Rosmarinus officinalis L.) and thyme (Thymus officinalis L.) cultivated in Sardinia. Fresh leaves were collected and soon divided in two batches, which were subjected to hydro distillation and GC-MS analysis, the first batch as fresh, the second one after drying in a laboratory pilot dryer. Three drying temperatures were used, 30, 38 and 45°C, and for each one two airflow rates were set. The fresh and dried plant material were hydro distilled for 4 hours using a Clevenger-type apparatus (Italian Official Pharmacopeias X). The oils (liquid and light yellow) were recovered directly from above the distillate without adding any solvent and stored at –20°C before analyses, which were carried out on two replicates of each sample by gas chromatography, using a flame ionization detector. The diluted samples were injected using a split/splitless automatic injector (using 2,6-dimethylphenol as internal standard). Qualitative analysis was done by GC/Mass and mass units were monitored from 10 to 450 at 70 eV. Results of the influence of the different drying conditions on volatile compounds of the two herbs will be reported

Effetti di un singolo pulse di ozono in piante di leccio sottoposte a stress salino: metabolismo della prolina e sistemi antiossidanti

Il bacino del Mediterraneo è un areale nel quale le condizioni climatiche particolari hanno determinato l’evoluzione di specie vegetali caratterizzate da strutture anatomiche, fisiologiche e biochimiche idonee alla sopravvivenza in questo habitat. Negli ultimi anni, l’attività antropica e gli effetti dei cambiamenti climatici hanno profondamente modificato questo ambiente mettendo anche a rischio la sopravvivenza delle specie autoctone. Tra gli stress tipici del bacino del Mediterraneo vi sono lo stress salino e l’esposizione all’O3. In questa tesi sono stati effettuati due esperimenti su piante di 3 anni di Q. ilex: il primo esperimento era finalizzato alla caratterizzazione della risposta di questa specie a stress salino indotto da NaCl (150 mM per 15 giorni), mentre nel secondo esperimento le piante di leccio sottoposte a stress salino sono state quindi esposte ad una fumigazione in condizioni controllate con O3 (80 nL L-1 per 5 ore). Lo scopo era quello di valutare la risposta del leccio ad un singolo pulse di O3 quando già sottoposto a stress salino, eventi questi che si possono verificare nell’ambiente Mediterraneo. Nella tesi sono stati valutati i potenziali (idrico ed osmotico) delle foglie, il contenuto in sodio e cloro, il metabolismo della prolina e quello di alcuni sistemi antiossidanti. I potenziali idrico ed osmotico delle foglie delle piante sottoposte a stress salino si riducevano significativamente. A seguito del trattamento con NaCl le piante accumulavano gli ioni Na+ e Cl- in tutti i tessuti (foglie, fusto e radici) e la mancanza di sintomi visibili di danno faceva presuppore una loro localizzazione vacuolare. Le piante in stress salino erano comunque in grado di assimilare anche il potassio. Gli ioni sodio e cloro (insieme ovviamente allo ione potassio) contribuivano in larga misura all’aggiustamento osmotico necessario nelle piante sotto stress salino mentre non si registrava alcun contributo della prolina. A conferma di ciò i risultati relativi all’analisi dei due principali enzimi coinvolti nel suo metabolismo. Nelle piante sottoposte a stress salino e quindi ad un singolo pulse di ozono, si evidenziava una stimolazione dei metaboliti ed enzimi coinvolti nel ciclo di Halliwell-Asada a conferma le piante per contrastare lo stress ossidativo indotto dall’inquinante dovevano attivare i sistemi di difesa antiossidante. Il lavoro sperimentale effettuato in questa tesi rappresenta solo una parte di un progetto più ampio, nel quale oltre ai risultati soprariportati, sono stati indagati altri e molteplici aspetti della fisiologia e della biochimica delle piante di leccio sottoposte a stress salino e quindi ozono