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Le piante del genere Passiflora, originarie delle zone tropicali e sub-tropicali del Centro- e Sud America, comprendono diverse centinaia di specie. Alcune di queste sono coltivate come piante da frutto, altre, come ad es. Passiflora incarnata L., sono note da tempo per le loro proprietà sedative e farmacologiche e per questo sono state studiate in modo approfondito per quanto riguarda la composizione chimica e le attività biologiche. I principali composti bioattivi descritti nelle piante appartenenti a questo genere sono rappresentati da derivati glicosidici dei flavonoidi luteolina e agipenina, quali orientina, isoorientina, vitexina, isovitexina, shaftoside e isoshaftoside [1]. Le tecniche delle colture di cellule vegetali rappresentano uno strumento utile per studiare la produzione e l’accumulo di costituenti attivi. Le colture in vitro presentano alcuni vantaggi rispetto alla pianta intera per gli studi di biosintesi, in particolare sono relativamente semplici da coltivare e possono essere mantenute in condizioni nutritive e ambientali strettamente controllate. Inoltre, la produzione di composti del metabolismo secondario può essere modulata ottimizzando alcuni fattori fisico-chimici che svolgono un ruolo importante nella sintesi di tali composti. In particolare l’elicitazione con fattori biotici o abiotici rappresenta una delle strategie più utilizzate per incrementare la produzione di alcuni metaboliti che vengono scarsamente prodotti oppure per indurre la sintesi di altri che normalmente non vengono sintetizzati [2]. Scopo di questo lavoro è di valutare la capacità di produzione di alcuni glicosil-flavonoidi (isoorientina, orientina, isovitexina e vitexina) in colture in vitro ottenute da due specie di Passiflora e di analizzare la risposta di tali colture al trattamento con elicitori quali il metilgiasmonato (MJ) e la luce UV-B. Le colture in vitro di P. quadrangularis producono livelli molto bassi di flavonoidi. Tra quelli testati sono presenti solo orientina ed isorientina. Il trattamento con luce UV-B determina un incremento fino ad oltre 100 volte nei livelli di questi flavonoidi e un’induzione di isovitexina e vitexina, e tale aumento risulta strettamente dipendente dalla dose e dalla durata dell’irraggiamento. Anche l’elicitazione con MJ provoca un aumento nella produzione di flavonoidi nelle colture di P. quadrangularis, seppure di entità inferiore rispetto a quello indotto dalla luce UV-B. Le colture di callo di P. quadrangularis trattate con la dose UV-B in grado di stimolare maggiormente la produzione di flavonoidi mostrano un aumento dell’attività antiossidante. Anche l’enzima fenilalanina ammonio-liasi (PAL) risulta regolato dal trattamento con luce UV-B. La risposta delle colture in vitro di P. palmeri all’elicitazione con luce UV è più attenuata rispetto all’altra specie e addirittura assente nel caso del MJ. I risultati confermano l’inducibilità della biosintesi di flavonoidi da parte della luce UV-B e, in misura minore, del MJ in colture di callo di P. quadrangularis. Le differenze riscontrate nella risposta all’elicitazione tra le due specie prese in esame suggeriscono meccanismi specie-specifici nell’attivazione delle vie biosintetiche e/o di trasmissione del segnale in risposta ad uno stimolo.

I giasmonati (JA) costituiscono un segnale importante nell’elicitazione di risposte a stress mediante induzione di JA-induced proteins (JIPs); tra queste, gli enzimi biosintetici delle poliammine. E’ stato riportato un ruolo attivo dei JA anche nei processi di sviluppo, quali la crescita e la maturazione dei frutti, e in post-raccolta. In polpa di mela e ciliegia i livelli di JA mostrano un picco di concentrazione durante le fasi precoci di crescita (divisione cellulare); in mela tali livelli salgono nuovamente all’inizio del climaterio etilenico. Dati esogenamente questi composti inducono una serie di risposte biologiche: stimolano la produzione di beta-carotene in pomodoro, riducono il danno da freddo in post-raccolta in mango, riducono la muffa verde in pompelmo e promuovono lo sverdimento in mela. Tuttavia, le relazioni reciproche tra JA ed etilene non sono ben stabilite. In mela il metilgiasmonato (MJ) stimola la produzione di etilene in frutti pre-climaterici e la inibisce in quelli post-climaterici. Alcuni Autori suggeriscono che l’effetto del MJ sullo sverdimento della mela sia almeno in parte indipendente dall’etilene. Risultati contraddittori sono stati ottenuti anche in altri sistemi modello. Una relazione ben stabilita è quella tra JA e poliammine. I JA infatti stimolano fortemente il metabolismo delle poliammine con forti riflessi sui loro coniugati fenolici. I livelli di poliammine, che sono importanti regolatori della crescita, variano durante lo sviluppo del frutto e il trattamento del frutto in maturazione con poliammine libere riduce l’emissione di etilene e il rammollimento della polpa. Questo lavoro riporta i risultati di un’indagine atta a stabilire quali siano le relazioni reciproche tra JA ed etilene allo scopo di chiarire i meccanismi fisiologici coinvolti nel controllo della maturazione e della post-raccolta nelle nettarine. A seguito della somministrazione esogena di JA in campo (MJ e propilgiasmonato, PJ) al frutto in S3, l’emissione di etilene al climaterio, così come l’evoluzione dei principali parametri di qualità del frutto, viene inibita da PJ ma non da MJ. L’espressione di ACO1 è influenzata solo da MJ. I livelli di poliammine libere sono significativamente incrementati sia nell’esocarpo che nel mesocarpo da entrambi i trattamenti. L’espressione dell’enzima che decarbossila l’S-adenosilmetionina (SAM), precursore comune dell’etilene e delle poliammine, non è influenzata dai trattamenti. L’inibizione dell’emissione di etilene e il rallentamento della maturazione che ne consegue sono associati ad incrementi nel contenuto di poliammine che potrebbero contribuire all’effetto antisenescente dei trattamenti. Si conferma così il ruolo dei JA nel controllo della maturazione del frutto e il coinvolgimento delle poliammine in tale processo.