Piani di Settore
 

Bando D.M. prt. n. 186 del 01 agosto 2007
G.U. n. 208 del 07/09/2007

 

FERTROS

Studio sulla compatibilità all'incrocio ed individuazione di marcatori della fertilità in cultivar commerciali di rosa al fine di ottimizzare il lavoro di ibridazione e la costituzione varietale
Approvato con D.M. 19154/7643/08 del 19/12/2008

Importo totale € 309.279,96, contributo concesso € 154.639,98 pari al 50% della spesa ammessa


SOGGETTO PROPONENTE

Azienda Agricola N.I.R.P. International di Ghione Luciano & Figli s.s.

 

COORDINATORE DEL PROGETTO

Dr.ssa Valentina SCARIOT Agroselviter - Dipartimento di Agronomia, Selvicoltura e gestione del Territorio - Università degli Studi di Torino

PARTNER COINVOLTI

CRA FSO Unità di Ricerca per la Floricoltura e le Specie Ornamentali

 

PRESENTAZIONE DEL PROGETTO

La costituzione di una nuova cultivar di rosa è un processo lungo, che richiede almeno cinque anni. Un prerequisito generale per un programma di miglioramento genetico di successo è l'ottenimento di un'ampia progenie su cui effettuare la selezione dei semenzali con le caratteristiche desiderate. Le cultivar di rosa, però, producono generalmente pochi semi e con bassa capacità germinativa, principalmente a causa di fenomeni di incompatibilità d'incrocio e di dormienza dei semi, e pertanto non permettono di ottenere elevati numeri di semenzali per incrocio. Il presente progetto di ricerca, mediante un approccio multidisciplinare, intende mettere a punto delle tecniche rapide, semplici ed economiche per aumentare la formazione e la germinazione dei semi, grazie a cui sarà possibile ridurre il lavoro di ibridazione ed il costo di manodopera per seme prodotto/impollinazione effettuata e, contemporaneamente, osservare delle combinazioni geniche mai viste. Le sperimentazioni pertanto prevedono lo studio del polline e dello sviluppo embrionale, mediante analisi morfologiche, fisiologiche e molecolari, e la possibilità di ottenere plantule in vitro, in tempi inferiori rispetto alle normali pratiche di propagazione da seme, mediante la messa a punto di tecniche di embryo rescue ed immature seed rescue.
 
Le rose da reciso attualmente coltivate derivano da ripetuti incroci a partire da circa 10 specie botaniche, provenienti da centri di differenziamento anche molto lontani. Col tempo, la ricerca di determinati caratteri (colore, lunghezza dello stelo, etc) ha portato a fenomeni di inbreeding che hanno ridotto l'attitudine propagativa delle rose, già comunque bassa anche in natura. La percentuale di semi prodotti dalle rose, così come la percentuale dei semi che germinano, è spesso inferiore a quella di molte altre colture (sia la formazione dei frutti maturi che la germinazione dei semi sono inferiori al 50% e, all'interno del frutto, il numero di semi varia da 1 a 30 a seconda del genotipo). La propagazione per seme, però, risulta essere fondamentale per la creazione varietale, che è essenzialmente il risultato dell'ibridazione (incrocio intervarietale ed interspecifico). Gli ibridatori investono tantissimo nelle impollinazioni manuali, per questo il costo di ogni seme prodotto è notevole e una germinazione del 30%-40% non è sufficiente a ripagare gli investimenti. Sebbene il miglioramento genetico della rosa sia a livelli avanzati, quindi, il basso successo nel far germinare le rose, necessario per la loro propagazione a lungo termine, è diventato un problema molto serio. Un altro problema è la disomogeneità di germinazione tra le specie e le cultivar e, attualmente, gli ibridatori devono affrontare tutti questi problemi basandosi pressoché solo sulla loro conoscenza ed esperienza.

 
 

RISULTATI ATTESI

L'obiettivo principale del programma di ricerca è quello di individuare un sistema precoce, rapido e relativamente economico di analisi per studiare la compatibilità all'incrocio (fertilità) di incroci intraspecifici ed intervarietali in rosa (Rosa hybrida).
In termini di applicazioni commerciali, tale obiettivo si traduce con l'elaborazione di una tecnica di diagnostica che, tramite l'uso di marcatori "della fertilità" (morfologici, fisiologici e molecolari) possa stabilire, già durante i primi stadi dell'incrocio (dall'impollinazione, alla fecondazione, alla formazione dell'embrione), in modo veloce ed affidabile, se il polline avrà una buona capacità germinativa e se l'embrione ibrido appena formato sarà sufficientemente vigoroso da potersi sviluppare in un seme vitale.
Le strategie e le tecniche messe a punto saranno pertanto di estrema utilità per migliorare e ridurre, in termini di tempo, spazio e manodopera, il lavoro di ibridazione e la successiva germinazione e coltivazione delle giovani plantule.

 

STATO DI AVANZAMENTO

Gli studi sul polline hanno permesso di identificare due marcatori morfologici della fertilità in rose tetraploidi: il diametro del polline e la % di polline "normale". Si tratta di marcatori morfologici che gli ibridatori possono utilizzare addirittura in fase di programmazione degli incroci, in modo veloce, affidabile ed economico. Gli studi morfologici ed istologici sullo sviluppo embrionale hanno permesso di mettere in evidenza che semi completamente sviluppati si trovano a partire da 30 DAP (giorni dopo l'impollinazione), momento che corrisponde ad un incremento del peso di 4-5 volte rispetto a quello iniziale. Anche in questo caso, si tratta di marcatori morfologici che gli ibridatori di rose possono facilmente utilizzare per monitorare lo sviluppo dell'embrione e la maturazione del seme. Il loro impiego può fornire anche indicazioni utili all'adozione di pratiche colturali, come l'embryo rescue e l'immature seed rescue. Per quanto riguarda lo studio dei livelli ormonali, è emerso che inizialmente gli embrioni hanno concentrazioni di ABA molto alte, che raggiungono valori minimi a 30 DAP. Quindi, questo studio ha permesso anche di quantificare un marcatore fisiologico della dormienza. Inoltre è stata riscontrata un'elevata correlazione tra ABA quantificato negli embrioni e peso dei cinorrodi da cui sono stati estratti.

 

AZIONI DI DIVULGAZIONE

Tesi di Dottorato
La ricerca è stato oggetto del dottorato di ricerca del Dott. Luca Pipino, svolto in co-tutela con l'Università di Ghent (Belgio), che ha dato luogo alla pubblicazione della seguente tesi di dottorato:
Pipino L (2011) Improving seed production efficiency for hybrid rose breeding. PhD thesis of Ghent University and University of Turin. ISBN: 978-90-5989-447-1
 
Articoli
I risultati delle attività finora svolte sono stati oggetto delle seguenti pubblicazioni:
Pipino L., Leus L., Scariot V., Van Labeke MC. (2012) Embryo and hip development in hybrid roses. Plant Growth Regulation. DOI 10.1007/s10725-012-9752-9
 Pipino L., Van Labeke MC, Mansuino A, Scariot V, Giovannini A, Leus L. (2011) Pollen morphology as fertility predictor in hybrid tea roses. Euphytica 178: 203-214
 Caser M., Pipino L., Van Labeke M.C. Mansuino A.,Giovannini A., Scariot V. Immature seed rescue and abscisic acid quantification in Rosa hybrida L. suggests early and transient endodormancy. Submitted to Acta Horticulturae
Caser M., Giovannini A., Dente F., Mansuino A., Scariot V. (in press) L'embryo rescue a supporto del miglioramento genetico in Rosa hybrida L. Acta Italus Hortus. 
Scariot V., Giovannini A., Pipino L., Caser M., Dente F., Leus L., Van Labeke M-C., Mansuino A., Ghione G.G. (2012). Tecniche innovative per ottimizzare la costituzione varietale in Rosa. Acta Italus Hortus 4: 68-71

Convegni
La ricerca è stata inoltre divulgata in occasione di convegni internazionali e nazionali, con presentazione orale o poster:
7th International Symposium on In Vitro Culture and Horticultural Breeding Biotechnological advances in In Vitro Horticultural Breeding. Ghent, 18-22 settembre 2011.
Caser M., Pipino L., Van Labeke M.C. Mansuino A.,Giovannini A., Scariot V. Immature seed rescue and abscisic acid quantification in Rosa hybrida L. suggests early and transient endodormancy. (presentazione orale)
2° Convegno nazionale sulla micropropagazione. Sanremo, 7-9 novembre 2011.
Caser M., Giovannini A., Dente F., Mansuino A., Scariot V. (in press) L'embryo rescue a supporto del miglioramento genetico in Rosa hybrida L. (presentazione orale)
Dente F., Giovannini A., Cassetti A., Ghione G., Mansuino A., Scariot V. Micropropagazione da semi germinati in vitro di Rosa hybrida L. (poster)
Convegno Miglioramento genetico e valorizzazione di nuovi genotipi nel florovivaismo italiano, Pescia, 13 marzo 2012.
Scariot V., Giovannini A., Pipino L., Caser M., Dente F., Leus L., Van Labeke M-C., Mansuino A., Ghione G.G. (2012). Tecniche innovative per ottimizzare la costituzione varietale in Rosa. (presentazione orale)
 
Eventi/Fiere
Euroflora. Genova, 21 aprile - 1 maggio 2011
Scariot V. Ricerca dell'Università di Torino E'Sviluppo della Floricoltura ligure: Progetto FertRos. (presentazione orale)
Flormart, Padova 15,16,17 settembre 2011 (poster)

CONTATTI

Dr.ssa Valentina Scariot - Agroselviter Dipartimento di Agronomia, Selvicoltura e gestione del Territorio, Università degli Studi di Torino

 

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