Transcript Università degli Studi di Palermo Dipart. AAT

X CONVEGNO NAZIONALE SULLA BIODIVERSITA’ 3-5 Settembre 2014 - Roma
STUDI PRELIMINARI SULLA PROPAGAZIONE GAMICA E VEGETATIVA DI
HYPERICUM PERFORATUM IN AMBIENTE MEDITERRANEO
S. Lazzara (1), E. Landini (2), S. Saia (1), G. Fascella (1), A. Carrubba (2)
(1) CRA-SFM - Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura – Unità di ricerca per il recupero e la valorizzazione delle specie
floricole mediterranee - S.S. 113 km 245,500, 90011 Bagheria (PA). E-mail: [email protected]
(2) D/SAF - Dipartimento di Scienze Agrarie e Forestali, Università degli Studi di Palermo, Viale delle Scienze, edificio 4 ingr. L - 90128
Palermo.
INTRODUZIONE
Nella pratica agricola la conoscenza dei più idonei metodi di propagazione rappresenta un passo di fondamentale importanza per la loro introduzione in coltura di specie nuove e/o alternative. Nel caso dell’iperico,, di cui
sono ben note le basse percentuali di germinabilità del seme, che rendono necessari trattamenti presemina, sono stati approfonditi alcuni aspetti della propagazione gamica, verificando in particolare le migliori condizioni di
germinazione attraverso specifiche prove in vitro. A tale scopo sono stati studiati gli effetti di variabili diverse (temperatura, substrato, soddisfacimento delle esigenze in freddo, carica batterica) sulla germinazione del seme
di una accessione siciliana di Hypericum perforatum. Si è voluto inoltre indagare sulle potenzialità della moltiplicazione agamica, da proporre come possibile alternativa all’impiego della semina, sia nel caso di coltivazione
in pieno campo che in tutti i casi in cui l’uso di piante di provenienza clonale sia preferibile.
MATERIALI E METODI
Lo studio sulla germinazione si è svolto attraverso la realizzazione di due diverse prove: una preliminare, mirata a studiare gli effetti della
vernalizzazione del seme e del regime di temperatura sulla germinazione di H. perforatum, la seconda finalizzata allo studio dell’influenza dei batteri,
con particolare riferimento a Pseudomonas fluorescens, noto per la sua capacità di stimolare la crescita, sulla germinazione del seme. Tutte sono state
effettuate in piastre Petri e in condizioni di temperatura e umidità relativa controllate.
La prima prova è stata effettuata sottoponendo a diverse temperature di germinazione (10 °C; 15 °C; 20 °C e 25 °C) due lotti di seme, rispettivamente
pretrattati a temperature di 4 °C per 7 giorni (seme vernalizzato) o non sottoposti a tale trattamento (seme non vernalizzato). Ogni capsula Petri è stata
riempita con carta da filtro, su cui sono stati posti 25 semi di H. perforatum inumiditi con 5 ml di acqua distillata deionizzata. Le capsule sono state in
seguito poste al buio e trattate alle temperature prestabilite.
La seconda prova è stata effettuata ponendo a confronto 2 trattamenti e le loro combinazioni, secondo uno schema sperimentale
con 7 ripetizioni: 1) substrato di coltura: torba; sabbia; agar; 2) presenza di microrganismi nel substrato: substrato non
sterilizzato; substrato sterilizzato; substrato sterilizzato + inoculo di Pseudomonas fluorescens [+Pf].
Ogni capsula Petri (unità sperimentale) è stata riempita con il substrato selezionato (rispettivamente, 1,5 g di torba, 7,6 g di
sabbia, o 20 ml di agar-acqua), quindi le tesi per cui era prevista la sterilizzazione sono state sottoposte a trattamento con raggi
UV per 30 minuti. In ogni capsula sono stati deposti 25 semi di H. perforatum previamente vernalizzati (4 °C per 7 giorni), e
successivamente inumiditi. Le tesi che prevedevano inoculo di P. fluorescens (ceppo 6506) hanno ricevuto 5 ml di dispersione del
batterio in acqua distillata e deionizzata. Il set sperimentale è stato replicato due volte, ponendo ogni serie di capsule a
temperature rispettivamente di 15 °C (grafico 1) e 25 °C (grafico 2).
Substrati impiegati (agar, sabbia e torba)
Coltura batterica di P. fluorescens usata per l’inoculo
RISULTATI
Il 1° grafico (a sin) mostra il comportamento germinativo dei semi di H. perforatum alla
temperatura di 15°C. Le differenze tra i substrati (agar vs sabbia, agar vs torba e sabbia vs
torba) sono apparse quasi sempre significative. Le tesi in agar hanno fornito le migliori
percentuali di germinazione, con valori leggermente inferiori in presenza di P. fluorescens.
Tutte le altre tesi hanno ottenuto risultati (più o meno) inferiori; in particolare, sabbia sterile e
torba sterile al confronto coi corrispettivi non sterili, hanno mostrato percentuali di germinazione
più alte ma sempre con bassi valori. Il 2° grafico (a dx), relativo al trattamento a 25° C,
evidenzia maggiormente la differenza nella risposta tra i tre substrati. Anche in queste
condizioni l'agar fornisce i valori di germinazione più alti, distaccandosi nettamente dagli altri
due.
TAB 1: effetto della vernalizzazione a diverse temperature sulla
germinazione di H. perforatum a 5, 8 e 12 gg dalla semina
(% di germinazione)
Tesi
temperatura
(°C)
5 gg
8 gg
12 gg
non vernalizzati
10
0,0
0,0
0,0
15
0,0
0,0
0,0
20
0,0
0,0
1,8
25
0,0
1,0
7,4
10
0,0
0,0
1,1
15
0,5
38,1
55,2
20
24,4
46,7
52,8
25
24,0
27,0
35,0
vernalizzati
TAB 1: Percentuali di germinazione L’effetto
dell’incremento termico si è manifestato in modo
differenziato tra semi vernalizzati e non vernalizzati; la
vernalizzazione ha accresciuto decisamente la
percentuale di germinazione del seme, fino a un
massimo del 55,2 % nel seme vernalizzato e incubato
a 15°C. La temperatura minima di germinazione dei
semi è stata di circa 10 °C.
Hypericum perforatum L. – effetto dell’inoculo con Pseudomonas fluorescens sulla germinazione dei
semi a 15 e 25 °C, in 3 diversi substrati.
L’inoculo con P. fluorescens dei
substrati mantenuti alle temperature più
elevate, ha indotto una riduzione della
germinazione. In generale l'incubazione
a 25° C ha consentito percentuali di
germinazione maggiori rispetto ai 15°C,
mentre nelle piastre inoculate con P.
fluorescens l'inibizione è stata contenuta
nei semi posti a 25 °C, al confronto di
quelli posti a germinare in sabbia e torba
a temperatura più bassa.
Hypericum perforatum L. – Andamento della germinazione dei semi a 15 e 25 °C, in 3 diversi substrati, con e senza inoculo di
Pseudomonas fluorescens.
La prova di moltiplicazione agamica ha previsto il prelievo, in due epoche diverse (aprile e novembre) di talee semilegnose (2-3 nodi) da piante di H. perforatum al secondo anno di vita. Le talee sono state poste a
radicare su tre diversi substrati: sabbia (100 %), sabbia/torba/perlite (1:1:1, v/v/v) e sabbia/torba (1:1, v/v), all'interno di contenitori alveolari, utilizzando sul 50% del materiale vegetale un ormone radicante (ac.
naftalenacetico – NAA in polvere al 4%). I contenitori sono stati collocati all'interno di una serra su bancali con riscaldamento basale e sistema di nebulizzazione di tipo mist. È stato adottato una schema sperimentale di
tipo fattoriale (2 epoche di taleaggio x 3 substrati di radicazione x presenza/assenza di ormone) ripetuti tre volte. Dopo 40 giorni dall‘inizio della prova sono stati effettuati i seguenti rilievi: percentuale di sopravvivenza
delle talee, percentuale di radicazione delle stesse, peso fresco e secco delle talee radicate (parte epigea e parte ipogea), numero e lunghezza delle radici (tabella 2).
TAB 2: le tesi in cui non è stato impiegato l’ormone
radicante hanno mostrato tutte una rilevante
percentuale radicazione, soprattutto la sola sabbia in
cui si è avuto il maggiore risultato positivo (oltre l'80
%). Nelle tesi con ormone, sempre quella su sabbia ha
fornito una percentuale di radicazione superiore al 50
% (paragonabile a quelle senza NAA), oltre a
esprimere talee con il più alto numero di radici per
ciascuna. In generale è emerso che l'uso di acido
naftalenacetico non ha migliorato la performance della
radicazione rispetto alle stesse tesi senza ormone.
TAB 2: Effetto dell’uso di ormone radicante e del tipo di substrato su alcuni parametri della radicazione di
H. perforatum
substrato
Senza
ormone
Con ormone
%
radicazione
Peso fresco talea
intera (g)
n° radici/talea
Lunghezza radici
(cm)
sabbia
83,3
0,328
6,67
12,71
sabbia/torba
73,3
0,663
7,13
10,60
sabbia/torba/perlite
43,3
0,400
9,47
12,93
sabbia
56,7
0,256
16,62
12,57
sabbia/torba
6,7
0,005
nr
nr
sabbia/torba/perlite
23,3
0,384
7,33
16,07
Talee di H. perforatum prodotte su sabbia, senza
NAA (sin) e con NAA (dx)
CONCLUSIONI
La vernalizzazione dei semi ha permesso di ottenere elevate percentuali di germinazione, a dimostrazione del fatto che il seme di iperico
presenta una dormienza endogena di natura fisiologica, manifestata mediante una ben definita esigenza in freddo.
La sterilizzazione del substrato ha avuto invece uno scarso effetto sulla germinazione, e il successivo inoculo con il PGPR Pseudomonas
fluorescens, ha addirittura determinato una diminuzione della germinazione stessa.
L’uso di diversi substrati ha esercitato sulla germinazione una notevole influenza, presumibilmente riconducibile alla loro diversa capacità di
trattenuta dell’acqua.
La propagazione agamica sembra presentare minori problematiche rispetto a quella gamica, vista l’alta percentuale di radicazione raggiunta;
in questo caso, a parità di substrato, il trattamento delle talee con ormone radicante (NAA) ha influito negativamente sul numero di talee
radicate.
Talee di H. perforatum su sabbia senza uso di NAA