FOOD SECURITY: INNOVATIVE PLANT REPRODUCTIVE STRATEGY IN A CHANGING ENVIRONMENTAL CONDITION

Con il cambiamento climatico e l’aumento della popolazione, una delle nostre principali preoccupazioni è garantire la disponibilità alimentare globale. In questo contesto, è essenziale sviluppare strategie innovative per il miglioramento genetico delle piante. L'apomissia è un meccanismo riproduttivo naturale in cui i semi vengono prodotti clonalmente per via asessuata. Nelle piante apomittiche, la meiosi delle cellule riproduttive femminili è alterata o omessa, generando così spore, e di conseguenza gameti, non ridotti che si sviluppano in embrioni senza fecondazione. Il vantaggio di questo tipo di riproduzione consiste nell’evitare la segregazione dei caratteri genetici e fenotipici nella progenie, fissando nelle generazioni varietà di piante altamente resistenti e produttive. Tuttavia, introdurre l’apomissia nelle piante coltivate, che si riproducono per via sessuale, è difficile, perché la sua regolazione a livello molecolare è ancora in gran parte sconosciuta. Durante il mio dottorato di ricerca ho caratterizzato la riproduzione apomittica a livello citologico e molecolare, evidenziando le principali differenze con la riproduzione sessuale, soprattutto durante la prima divisione meiotica. Inoltre, ho utilizzato diversi approcci per identificare i geni potenzialmente coinvolti nella regolazione dell’apomissia nella specie apomittica naturale Taraxacum officinale – il dente di leone. Ho contribuito a caratterizzare la funzione del gene VACUOLAR PROTEIN SORTING 13 (VPS13), presunto regolatore della formazione di gameti femminili non ridotti e clonali nello sviluppo del tarassaco, e dell'ovulo nella specie sessuale modello Arabidopsis thaliana, valutandone i meccanismi a valle. A causa della mancanza di mutanti di tarassaco in cui la funzione di VPS13 è persa, per comprendere il suo meccanismo d'azione ho caratterizzato in dettaglio il mutante vps13 di Arabidopsis. Studiando lo sviluppo dell'ovulo, ho dimostrato che in gene VPS13 è necessario per la corretta specificazione della linea germinale femminile e la progressione della megasporogenesi. In particolare, ho provato il ruolo di VPS13 nell’omeostasi degli small RNA e la sua interazione con le proteine meiotiche. Nel complesso, il mio lavoro ha contribuito alla comprensione della regolazione molecolare della riproduzione sessuale e apomittica, e contribuirà all’introduzione dell’apomissia in piante importanti dal punto di vista agronomico.

Grantor dc:publisher

Università degli Studi di Milano

Year dc:date

2025

Author dc:creator

• BANFI, CAMILLA

Contributors dc:contributor

• scientific tutor: L. Colombo ; course coordinator: S. Ricagno
• C. Banfi
• COLOMBO, LUCIA
• RICAGNO, STEFANO

• Ovule development
• apomixi
• diplospory
• plant reproduction
• Taraxacum officinale
• Arabidopsi
• female germline
• VPS13
• megasporogenesi
• meiosi
• small RNA

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/embargoedAccess

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/2434/1149575

OAI identifier oai:identifier

oai:air.unimi.it:2434/1149575