• asfissia radicale
• Prunus cerasifera
• tolleranza all'anossia

I cambiamenti climatici globali in atto hanno inciso drasticamente sulla distribuzione e quantità delle precipitazioni durante l’anno solare: si riscontra infatti una riduzione delle piogge nel periodo estivo ed una loro concentrazione in ristretti periodi della stagione primaverile ed autunnale. Nelle aree mediterranee, territori a forte vocazione frutticola, l’irregolarità delle precipitazioni ha accentuato gli stress da deficit idrico nel periodo tarda primavera-estate mentre quelli causati da persistenti precipitazioni in quello primaverile ed autunnale con allagamenti e ristagni idrici nei suoli con scarso drenaggio. L’acqua, infatti, riempiendo gli spazi aerei tra le particelle del suolo rallenta fortemente la diffusione dell’O2 con conseguente ridotta disponibilità (ipossia) o totale assenza (anossia) di ossigeno. Questo comporta la variazione delle condizioni ambientali del suolo da aerobiche ad anaerobiche.
Le condizioni di asfissia radicale durante la stagione vegetativa determinano nelle piante sottoposte a tali stress diverse risposte: si verifica infatti la riduzione della crescita degli organi vegetativi e riproduttivi, negli apici radicali si avviano processi di respirazione anaerobica con incrementi dei livelli di acetaldeide ed etanolo, avvengono cambi anatomici e sviluppo di radici avventizie. Inoltre si sintetizzano ormoni (etilene, acido abscissico) che creano segnali per la chiusura degli stomi, la significativa riduzione dell’attività fotosintetica, l’epinastia fogliare con conseguente caduta delle stesse ed un anticipo della senescenza; nei casi estremi si verifica la morte della pianta. Nelle piante arboree da frutto sono state imputate all’asfissia diverse disfunzioni fisiologiche quali la riduzione della conduttanza stomatica e modifiche a carico dello stato idrico complessivo della pianta. Danni alla predetta sono indotti non solo da lunghe esposizioni alle condizioni di asfissia ma anche da brevi esposizioni di 2-4 giorni; inoltre le specie tolleranti sono in grado di riprendersi velocemente allorché cessa lo stato di stress, mentre quelle non tolleranti riescono a recuperare la normale attività di crescita solamente dopo un nuovo sviluppo radicale.
Il presente lavoro nasce da una collaborazione tra la sezione di Fisiologia vegetale del Dipartimento di Biologia delle Piante Agrarie, la Sezione di Coltivazione Arboree del DCDSL dell’Università di Pisa e la Sezione di Arboricoltura del DiProV dell’Università della Tuscia. Il DCDSL dell’Università di Pisa da molti anni svolge l’attività di selezione e miglioramento genetico dei portinnesti delle specie frutticole ed in questo lavoro è stato valutato un variante somaclonale del portinnesto Mr.S.2/5 (P. cerasifera L.), denominato S.4, che manifesta un’elevata tolleranza alle condizioni di asfissia del suolo ed un variante denominato S.1, putativo minus variante; entrambi sono originati da colture cellulari in vitro, nell’ambito della collaborazione tra questo Dipartimento ed il DiProV dell’Università della Tuscia.
Scopo della presente tesi è stata la determinazione di parametri morfologici, fisiologici, biochimici che conferiscono alla linea S.4 una maggiore adattabilità alle condizioni di sommersione del suolo al fine di caratterizzarla. Le prove sperimentali sono state realizzate in due periodi stagionali: un primo trattamento è stato effettuato nel momento di piena attività vegetativa per la coltura (fine giugno–luglio) mentre uno successivo su altre piante è stato programmato per il periodo di sospensione della crescita degli organi. La durata dei trattamenti di sommersione è stata variabile in funzione del periodo prescelto, da un minimo di 6 giorni fino ad un massimo di 28 giorni.
Dopo l’esposizione a prolungati periodi di sommersione le linee S.4 ed S.1 hanno mostrato differenze significative nei valori ottenuti per i parametri misurati rispetto al wild type.