Facoltà di Agraria Autore : Cristiano Papini
Relatore : Professor Stefano Morini
Corso di Laurea Specialistica in Produzione e Difesa dei Vegetali - Curriculum Produzioni vegetali
- Effetto di trattamenti luminosi dinamici sulla proliferazione e la radicazione di germogli di specie arboree da frutto coltivati in vitro -
Riassunto
La qualità della luce riveste un ruolo fondamentale nell’accrescimento e nello sviluppo delle colture in vitro, tuttavia le conoscenze oggi disponibili in tale settore non sono da ritenere ancora pienamente soddisfacenti, in particolare per le specie arboree da frutto. Le risposte delle colture appaiono talvolta contraddittorie principalmente a causa della diversità fisiologica che caratterizza ogni singola specie analizzata e della eterogeneità delle metodologie impiegate dai ricercatori. Ed è proprio sulla qualità della luce e sugli effetti di questa sull’accrescimento e la radicazione delle colture in vitro che questo lavoro pone il suo fondamento. Analizzando le risposte di quattro specie diverse (portinnesto di melo MM 106, portinnesto di susino
Mr.S. 2/5, portinnesto di pesco GF 677 e portinnesto di cotogno BA
29) abbiamo cercato di verificare se le condizioni di crescita da noi
ricreate, con l’utilizzo di un impianto di illuminazione scorrevole, influivano sulla capacità di accrescimento e radicazione delle colture rispetto al trattamento standard (16/8), oggi applicato nella totalità dei laboratori di micropropagazione. In questi la luce viene di solito fornita in modo statico con le luci posizionate sopra le colture,
comportando un notevole impiego di lampade fluorescenti per illuminare l’intera superficie degli scaffali.
Questo implica che nei costi iniziali per l’allestimento di un laboratorio la parte riguardante l’illuminazione e il condizionamento (necessario a causa del calore provocato dai neon) vadano ad incidere in maniera molto alta e sarebbe quindi auspicabile l’individuazione di un intervento per diminuire i costi da sempre molto elevati della micropropagazione.
L’individuazione di un trattamento luminoso alternativo capace di fornire analoghi risultati sia qualitativi che quantitativi a quello standard potrebbe quindi suscitare un certo interesse nella gestione delle risorse economiche per l’allestimento di un laboratorio di micropropagazione.
Le quattro specie prese in esame, non hanno fornito le stesse risposte al trattamento luminoso proposto; questa discordanza è probabilmente da attribuire al diverso genotipo che in molti casi ha mostrato di costituire uno dei principali fattori di variabilità.
Il cotogno si è dimostrato compatibile con la sperimentazione fornendo risultati positivi soprattutto per quanto riguarda la formazione di nuovi germogli, un aspetto molto importante per la proliferazione in vitro, mentre non ha mostrato sostanziali differenze nel confronto tra il peso fresco e la % di sostanza secca misurati nei due trattamenti di illuminazione sperimentati.
La proliferazione del melo è apparsa invece inibita dalla tecnica di illuminazione dinamica, mostrando delle riduzioni significative del peso fresco delle colture trattate e un calo numerico dei germogli neoformati sui clusters.
Il susino ha dato buone risposte agli esperimenti di radicazione, dove sia come % di germogli radicati che come numero di radici emesse, le colture cresciute sotto luci dinamiche hanno fornito valori migliori di quelle di controllo; al contrario la proliferazione si è dimostrata decisamente inibita dalla illuminazione dinamica per questo clone. Il pesco ha fornito una buona risposta alla radicazione simile a quella del susino mentre l’esperimento sulla proliferazione, dove i valori del peso fresco e del numero di nuovi germogli sono risultati inferiori a quelli dei controlli, ha dato un esito negativo. In conclusione, dall’analisi dei risultati ottenuti risulterebbe come non esista un’unica combinazione di intensità e qualità della luce tale da determinare una risposta ottimale per tutti i parametri di crescita considerati e che le informazioni emerse dagli esperimenti effettuati appaiono del tutto preliminari, particolarmente per la mancanza di riferimenti bibliografici sugli effetti di una illuminazione dinamica sulle colture in vitro, ai quali poter comparare i risultati di questo lavoro. Dal momento che alcuni trattamenti hanno dato risposte simili
o superiori a quelle rilevate con la l’illuminazione statica sarebbe, dunque, interessante condurre ulteriori ricerche allo scopo di valutare la possibilità di sostituire l’illuminazione statica con quella dinamica per incrementare l’efficienza della tecnica di micropropagazione se applicata in alcuni momenti dello sviluppo in vitro delle colture.
Indice
1.Introduzione
1.1 Importanza della micropropagazione………...1
1.2 Fattori fondamentali della micropropagazione………....2
1.2.1 Effetto della composizione dei minerali del substrato...3
1.2.2 Effetto delle condizioni impostate sulla camera di crescita…...5
1.3 Importanza della luce sulla crescita di colture in micropropagazione.6 1.3.1 Fotoperiodo………7
1.3.2 Intensità della luce fornita………..9
1.3.3 Qualità della luce………...………...11
2. Influenza della luce sulle piante 2.1 Fotomorfogenesi……….12
2.2 Effetti del fotoperiodo sulle piante……….15
3. Scopo del lavoro svolto………18
4. Materiali e metodi 4.1 Condizioni di coltura………..19
4.2 Caratteristiche tecniche del sistema di illuminazione sperimentato...19
4.2.1 Valutazioni sul risparmio energetico………23
4.3 Materiale vegetale………..25
4.4 Substrati di crescita (proliferazione)………..26
4.5 Substrati di crescita (radicazione)………..29
4.6 Disegno sperimentale e durata degli esperimenti………...30
4.6.1 Esperimenti su Ba 29……….31 4.6.1.1 Esperimento 1………....31 4.6.1.2 Esperimento 2………32 4.6.1.3 Esperimento 3………32 4.6.2 Esperimenti su MM 106………33 4.6.2.1 Esperimento 4.………...33 4.6.3 Esperimenti su Mr.S. 2/5………...34 4.6.3.1 Esperimento 5………34 4.6.3.2 Esperimento 6………34 4.6.4 Esperimenti su GF 677…..………35
4.6.4.1 Esperimento 7………....35 4.6.5 Esperimenti di Radicazione su Mr.S.2/5………...35 4.6.5.1 Esperimento 8………35 4.6.5.2 Esperimento 9………36 4.6.6 Esperimenti di Radicazione su GF 677……….36 4.6.6.1 Esperimento 10………..36 4.6.6.2 Esperimento 11………..37 4.7 Analisi statistica………...…37 5. Risultati e discussione 5.1 Esperimenti condotti su Ba 29…..………38 5.1.1 Esperimento 1…….…..………...38 5.1.2 Esperimento 2………..43 5.1.3 Esperimento 3………..46 5.2 Esperimenti condotti su MM 106……….48 5.2.1 Esperimento 4 ………48 5.3 Esperimenti condotti su Mr.S. 2/5…..………..53 5.3.1 Esperimenti 5 e 6………53 5.4 Esperimenti condotti su GF 677………...………57 5.4.1 Esperimento 7 ………...57 5.5 Esperimenti di radicazione……….………...61 5.5.1 Esperimenti 8 ……….61 5.5.2 Esperimento 9………..63 5.5.3 Esperimento 10………68 5.5.4 Esperimento 11………....72 6. Conclusioni………74 Bibliografia……….78 Ringraziamenti………...………80
