Organismi modello in biologia vegetale: esempi per la ricerca e la didattica

Abstract

Gli organismi modello hanno rappresentato in biologia vegetale dei sistemi fondamentali per delucidare importanti processi fisiologici comuni al regno delle piante. I più significativi organismi modello vegetali spaziano nella loro diversità dall’alga unicellulare Chlamydomonas, modello principale per lo studio della fotosintesi clorofilliana, alla piccola angiosperma dicotiledone Arabidopsis thaliana, passata da insignificante infestante alla specie forse più citata nella letteratura scientifica sulla biologia molecolare delle piante. Molte altre specie sono oggetto di studio della fisiologia vegetale, e sono quindi “organismi sperimentali”, ma solo alcune tra queste possono essere definite “organismi modello”, in base ad alcune particolari caratteristiche come ad esempio la semplicità di coltivazione, le piccole dimensioni del genoma e la facilità di trasformazione mediante tecniche di ingegneria genetica. Per indagare sui meccanismi fisiologici e molecolari di particolari gruppi di piante, alla lista di organismi modello vegetali possiamo aggiungere ancora il granturco, rappresentante delle monocotiledoni con metabolismo fotosintetico C4, la Medicago truncatula, una leguminosa che ha permesso di approfondire gli studi sulle simbiosi con i batteri azoto-fissatori, e la Nicotiana tabacum, su cui si sono riversati per decenni i fondi di ricerca provenienti dalle multinazionali del tabacco. Le caratteristiche che fanno di una specie vegetale un buon organismo modello sono in parte anche quelle che la rendono un organismo particolarmente adatto alla sperimentazione didattica a tutti i livelli.