ESPRESSIONE DI GENI LEGATI AI MECCANISMI DI RESISTENZA IN PESCHE SOTTOPOSTE A TRATTAMENTI CON OZONO PER IL CONTENIMENTO DELLA MONILIOSI IN POSTRACCOLTA

Postharvest losses of fruit and vegetables are mainly due to fungal diseases that can occur during storage and at consumer’s home. The search for new technologies that assure safety and quality of the products is an ever-growing challenge. In this context, ozone has emerged, presenting a set of characteristics that makes it highly suitable for treatments on food. However new studies are required to understand the molecular mechanisms involved on postharvest ozone treatment. This study, developed within the PSR project “ZeroSprechi”, is focused on ozone applications with the development of a protocol to analyze gene expression with quantitative PCR technology (RT-qPCR), using a comparative method (-ΔΔCq). The trial was carried out on peaches (cultivar Extreme 486) comparing RNA of fruits refrigerated and exposed to ozone with RNA of fruits only refrigerated. After 25 days of storage in these two conditions, samples were collectd after 0, 24, 48, 72, 96 and 168 hours shelf life. Ten target genes involved in ripening or in plant defense mechanisms were evalueted. After 24-96 hours from treatment, reduction in gene expression for polygalacturonase and for ETR1 receptor of ethylene was obsverved, while after 168 hours the expression of these genes increase compared to the control. After the same time other genes were up-regulated, such as Heat Shock Protein (HSP), glutathione S-transferase and a gene related to the allergen Pru av 1. Furthermore, genes related to plant defense mechanisms were also analyzed in this work. This study represents a first useful approach to understanding the mechanisms of action of ozone in affecting fruit physiology and reducing postharvest decay of peaches.

Le perdite della frutta in postraccolta sono dovute principalmente alle infezioni fungine, generalmente controllate utilizzando mezzi chimici. La ricerca di nuove tecnologie che garantiscano sicurezza e qualità dei prodotti è una sfida sempre crescente. In questo contesto, l'ozono presenta una serie di caratteristiche che lo rendono adatto ai trattamenti sugli alimenti, ma i meccanismi molecolari che attiva su frutti in postraccolta non sono ancora del tutto noti. In questa tesi, sviluppata nell’ambito del progetto PSR ZeroSprechi, è stato messo a punto un protocollo per l’analisi di espressione genica su pesco, cultivar “Extreme 486”. Da pesche sottoposte ad ozonoterapia per 25 giorni a 0°C e dai controlli non trattati è stato estratto ed analizzato l’RNA dopo 0, 24, 48, 72, 96, e 168 ore di shelf life, utilizzando la tecnologia PCR quantitativa Real Time (RT-qPCR) e un metodo di analisi comparativa -ΔΔCq. Sono stati testati 10 geni target coinvolti sia nella maturazione e senescenza dei frutti che nei meccanismi di difesa della pianta. Dopo un periodo iniziale (24-96 ore dal trattamento) di riduzione dell’espressione dei geni codificanti per la poligalatturonasi e per il recettore ETR1 dell'etilene, a 168 ore l’espressione di questi geni aumenta rispetto al controllo. A 168 ore altri geni incrementano la loro espressione come il glutatione S-transferasi, il gene Heat Shock Protein 90 e il gene allergene Pru av 1. Altri geni, coinvolti nei meccanismi di difesa della pianta come i geni binding 2 per l’acido salicilico e l’antocianidina 3-O-glucosiltransferasi (3'GT), sono sovraespressi a 0 - 48 ore dal trattamento, mentre il recettore FLS2 - LRR serina/treonina-chinasi e taumatina (PR-5), non sono influenzati dall’ozono. Questo studio rappresenta un primo approccio utile per comprendere i meccanismi d’azione dell’ozono, il cui ruolo nel contenimento dei marciumi in postraccolta può diventare importante nel prossimo futuro.