EFFETTO DELL’ALTA CO2 SULL’AZIONE DELL’ACIDO LIPOICO IN CVS DI ORZO DIVERSAMENTE SENSIBILI ALLA SALINITA’

Lo stress salino costituisce per l’agricoltura mondiale forse uno dei più importanti stress abiotici. L’alta salinità è un fenomeno che può essere aggravato dalla siccità e/o da pratiche agricole come l’irrigazione con acqua di scarsa qualità. L’alto contenuto di sali causa uno squilibrio nel bilanciamento cellulare ionico che dà luogo a tossicità da ioni e stress osmotico. Insieme a questi fatti, la concentrazione atmosferica di CO2 sta continuamente crescendo e si prevede che entro la fine del 21° secolo raggiungerà il livello di 700 ppm. Sebbene ci siano evidenze che l’elevata CO2 aiuti la crescita e lo sviluppo delle piante, questi effetti positivi sono soggetti all’influenza di altre limitazioni ambientali. In condizioni di alta salinità l’ingresso di CO2 nelle foglie è ridotto in seguito alla chiusura stomatica e di conseguenza risulta depresso il rapporto pCO2/pO2 del cloroplasto con conseguente accumulo del potere fotoriducente e la maggiore produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS). In condizioni di elevata CO2 esiste un gradiente di concentrazione più alto tra l’interno e l’esterno della foglia e questo permette di far diffondere ulteriore CO2 all’interno della foglia. L’accresciuto rapporto pCO2/pO2 in corrispondenza dei siti di fotoriduzione può accrescere l’utilizzazione del NADPH e ridurre la formazione di ROS. L’orzo costituisce una delle specie maggiormente coltivate in tutto il mondo ed è, tra i cereali, una delle colture maggiormente tolleranti la salinità, sebbene differenze tra le varie cv. di orzo possono essere osservate. Dal momento che la salinità provoca uno stress ossidativo e che sembra che l’elevata CO2 possa alleviare gli effetti negativi dello stress riducendo la formazione delle ROS, con il presente lavoro ci proponiamo di studiare che cosa può accadere se si verificano entrambe le condizioni. A tale scopo sono state prese in considerazioni due cv. di orzo diversamente sensibili alla salinità (Alpha ed Iranis). Le piante di orzo sono state sottoposte per 14 giorni a quattro trattamenti con concentrazioni saline crescenti( 0, 80, 160 e 240 mM NaCl) e due livelli di CO2 (350 e 700 ppm). In particolare sono state eseguite misure di lisciviaggio, perossidazione lipidica e del contenuto degli antiossidanti ascorbato, glutatione ed acido lipoico. La salinità induceva uno stress ossidativo nelle foglie di orzo causando danni alle membrane come mostrato dal maggiore lisciviaggio dei soluti e dalla aumentata perossidazione lipidica. Questi incrementi erano meno accentuati nella cv. Iranis che si mostrava quella più tollerante la salinità. Questi effetti negativi erano inoltre mitigati dal trattamento con elevata CO2. La migliore resistenza della cv. Iranis era probabilmente ottenuta perché possiede costitutivamente più alti livelli di acido lipoico, l’antiossidante universale che può rigenerare l’ascorbato ed il glutatione. In condizioni di alta CO2 l’acido lipoico era presente prevalentemente come forma ridotta.