Nell’ambito del National Biodiversity Future Center nel Febbraio 2024 (Spoke 1 Sea, Attività “Risposte di resilienza e vulnerabilità in contesti di stress multipli”) È stata avviata la sperimentazione pilota di priming chimico su germogli di Posidonia oceanica. L’attività è stata condotta dal team congiunto di ricercatori NBFC di SZN (Stazione Zoologica Anton Dohrn, sedi di Napoli e Sicilia), CNR – IAS di Capo Granitola e dell’Università degli Studi Palermo (Laboratorio di Ecologia, Dipartimento di Scienze della Terra e del Mare).

Scopo della sperimentazione è esplorare nuove tecniche di evoluzione assistita su una specie iconica del Mar Mediterraneo, Posidonia oceanica. La tecnica che verrà applicata è quella del priming, un metodo già utilizzato su piante terrestri che prevede una prima esposizione ad uno stress di vario tipo (chimico, fisico, meccanico) di media intensità, seguito da una fase in cui le condizioni ambientali vengono riportate a condizioni di controllo. L’esposizione a questo breve stress innesca una risposta nella pianta che può essere riattivata quando la stessa viene nuovamente esposta ad una condizione stressante. In particolare, in questo esperimento verrà applicato un priming chimico con l’obbiettivo di rendere più tolleranti giovani individui di P. oceanica ai cambiamenti ambientali. Le risposte ai priming che indicano le piantine di P. oceanica più resistenti alle variazioni ambientali potranno essere utilizzate per informare iniziative di restauro ambientale basate su popolazioni capaci di adattarsi meglio a scenari futuri caratterizzati da condizioni climatiche sempre più estreme e variabili. Alla base dei processi innescati dal priming, e della facile riattivazione del meccanismo di risposta, giocano un ruolo fondamentale le modifiche epigenetiche. Tali processi, infatti, possono modificare l’espressione dei geni della memoria che a loro volta aggiustano la risposta fisiologica della pianta in presenza di un cambiamento delle condizioni ambientali. La tecnica del priming consente quindi di generare una risposta che viene memorizzata attraverso una complessa regolazione molecolare e che può essere facilmente riattivata in presenza di stress futuri. In questa prima fase di sperimentazione sono state selezionate 3 sostanze chimiche inorganiche e 2 organiche, già utilizzate su piante terrestri. Le sostanze chimiche prescelte sono state somministrate a germogli di Posidonia oceanica in due diverse concentrazioni con una esposizione breve ed una più lunga. L’effetto del trattamento chimico verrà analizzato misurando la crescita fogliare, mentre per testare l’efficacia del trattamento di priming i germogli verranno sottoposti ad uno stress termico (triggering). La risposta allo stress termico verrà analizzata confrontando le piante esposte al priming e poi al triggering con quelle esposte solo al triggering.

Il team NBFC congiunto SZN, CNR IAS ed UNIPA punta a rendere più forti le giovani piantine di Posidonia ai repentini, presenti e futuri, cambiamenti ambientali. Questo approccio potrebbe garantire un maggiore successo delle attività di restauro ambientale per rendere più forti e di successo le nature-based solution.

Team:

Adriana Alagna - Stazione Zoologica Anton Dohrn – Sicily Marine Center
Manuel Berlino - Stazione Zoologica Anton Dohrn – Sicily Marine Center
Jessica Pazzaglia - Stazione Zoologica Anton Dohrn - Sede Napoli
Gabriele Procaccini - Stazione Zoologica Anton Dohrn - Sede Napoli
Maria Cristina Mangano - Stazione Zoologica Anton Dohrn – Sicily Marine Center
Paolo Mancuso – Università degli Studi di Palermo - Dipartimento di Scienze della Terra e del Mare
Fabio Badalamenti - CNR - Istituto Per Lo Studio Degli Impatti Antropici E Sostenibilità In Ambiente Marino – Palermo
Vincenzo Massimiliano Giacalone - CNR - Istituto Per Lo Studio Degli Impatti Antropici E Sostenibilità In Ambiente Marino – Capo Granitola
Gaspare Buffa - CNR - Istituto Per Lo Studio Degli Impatti Antropici E Sostenibilità In Ambiente Marino – Capo Granitola
Fabio D’agostino - CNR - Istituto Per Lo Studio Degli Impatti Antropici E Sostenibilità In Ambiente Marino –Capo Granitola
Vincenzo Tancredi - CNR - Istituto Per Lo Studio Degli Impatti Antropici E Sostenibilità In Ambiente Marino – Capo Granitola
Maurizio Pulizzi - CNR - Istituto Per Lo Studio Degli Impatti Antropici E Sostenibilità In Ambiente Marino – Capo Granitola
Sede dell’esperimento: CNR - Istituto Per Lo Studio Degli Impatti Antropici E Sostenibilità In Ambiente Marino – Unità Operativa di Capo Granitola