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Piani di Settore
 

Bando prt. n. 186 del 1 agosto 2007
G.U. n. 208 del 07/09/2007

 

Metodi innovativi per il miglioramento genetico di Gypsophila

Approvato con D.M. 10418/7643/08 del 17/12/2008

Costo totale € 617.504,31 - Contributo concesso € 204.960,00 pari al 33,19% della spesa ammessa


SOGGETTO PROPONENTE

Azienda agricola Meristema s.r.l.

 

COORDINATORE DEL PROGETTO

Marcello Buiatti

 

PARTNER COINVOLTI

Prof. Andrea Bennici - Dipartimento di Biotecnologie Agrarie UniversitÓ di Firenze
Prof. Manuela Giovannetti - Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali UniversitÓ di Pisa 

 

PRESENTAZIONE DEL PROGETTO

Gypsophila paniculata Ŕ una delle pi¨ importanti specie ornamentali in commercio da cui si ottengono i fiori recisi. L'importanza commerciale di questa specie vegetale ha portato, quindi, negli anni, all'introduzione di nuove varietÓ ed ibridi sul mercato. Obiettivo generale di questo progetto Ŕ stato approfondire le conoscenze sulla fisiologia dello sviluppo e sulla struttura genetica di Gypsophila, ad oggi carenti, per la messa a punto di sistemi genetici innovativi per la produzione di varietÓ commerciali migliorate. E' stata, pertanto effettuata la caratterizzazione genetica di ibridi commerciali e di specie botaniche mediante i marcatori molecolari AFLP, ISSR, TRAP e cpSSR, non utilizzati in precedenza in questo genere. E' stata condotta l'analisi del cariotipo e della struttura fiorale dei genotipi analizzati e, ai fini di un miglioramento qualitativo e quantitativo della produzione di fiori e semi Ŕ stata studiata l'interazione con funghi micorrizici arbuscolari.

Il genere Gypsophila comprende 126 specie ed Ŕ caratteristico dell'Europa e dell'Asia. Come importante contributo al mercato floricolo nazionale e internazionale, con oltre 160 milioni di steli in fioritura venduti all'anno, G. paniculata L. Ŕ una delle dieci specie da fiore reciso pi¨ vendute a livello mondiale. Non si hanno tuttavia molte informazioni sul numero cromosomico e sulla struttura genetica complessiva di Gypsophila, conoscenze fondamentali per la programmazione di piani di miglioramento per l'ottenimento di varietÓ migliorate. Solo un lavoro riporta numeri cromosomici diploidi di 28 e 34 per la maggior parte delle specie dell'Europa centrale, e solo pochi lavori presentano dati sulla caratterizzazione con marcatori molecolari, il cui uso Ŕ diventato parte integrante delle tecniche di certificazione delle cultivar. Inoltre, studi recenti hanno provato che Gypsophila pu˛ essere colonizzata da funghi MA e, grazie agli effetti benefici della simbiosi, Ŕ in grado di crescere bene in aree del Mediterraneo soggette a degrado. E' pertanto di notevole interesse lo studio dell'interazione fungo MA-pianta anche per specie e varietÓ di Gypsophila usate in floricoltura al fine di ricavare i pi¨ alti benefici dalla micorrizazione.

 

OBIETTIVI

  1. sviluppo di marcatori molecolari per la caratterizzazione genetica di ibridi commerciali e di specie botaniche di Gypsophila
  2. caratterizzazione genetica di varietÓ commerciali e specie di Gypsophila mediante analisi citologiche (analisi del cariotipo); 
  3. studio della biologia fiorale di Gypsophila
  4. studio dell'interazione funghi MA-Gypsophila.
 

RISULTATI

a) 12 ibridi commerciali e 5 specie botaniche di Gypsophila sono stati caratterizzati mediante quattro classi di marcatori molecolari: i marcatori microsatellitari cloroplastici (cpSSR) e i marcatori nucleari ISSR, AFLP,e TRAP. Tutte le 4 classi di marcatori analizzati hanno permesso di suddividere specie e varietÓ in gruppi di appartenenza ed hanno dato indicazioni sulle relazioni che intercorrono tra ibridi commerciali e le specie botaniche esaminate.
b) Le ridotte dimensioni dei cromosomi (2-3 μm) e il loro elevato numero hanno reso complesso il loro conteggio. Tuttavia i risultati ottenuti hanno anch'essi permesso di analizzare le relazioni tra genotipi e sono coerenti con la caratterizzazione molecolare.
c) Mentre la struttura fiorale del genere Gypsophila Ŕ descritta in letteratura, quella degli ibridi commerciali Ŕ ancora oggetto di studio. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza una struttura fiorale degli ibridi commerciali notevolmente complessa con sacche polliniche vuote o granuli pollinici degenerati e immaturi. Tuttavia il gineceo di alcuni ibridi si presenta conforme a quello delle specie spontanee e quindi Ŕ possibile pianificare un programma di incrocio tra questi ibridi e specie ad alta produttivitÓ di polline.
d) L'inoculo naturale non ha prodotto strutture infettive nÚ colonizzazione radicale da parte di nessun tipo di isolato fungino. Il sistema sperimentale sandwich messo a punto per studiare le interazioni precoci tra fungo e pianta ha evidenziato solo strutture di adesione del micelio del fungo Glomus mosseae alla radice. La coltivazione in presenza di piante altamente micotrofiche colonizzate con il fungo Glomus intraradices ha messo in evidenza la presenza di strutture fungine presenti anche all'interno della radice indicando che questa specie Ŕ la pi¨ promettente per lo studio delle interazioni funghi MA-Gypsophila.
Ai fini del miglioramento genetico di Gypsophila complessivamente, le analisi molecolare, citogenetica e di biologia fiorale hanno permesso la pianificazione di programmi di incrocio e selezione per la produzione di nuove varietÓ. E' stata anche condotta con successo la poliploidizzazione in vitro dell'ibrido di elevato interesse commerciale MillionStars«. Le piante poliploidi sono attualmente in corso di analisi fenotipica in serra.

 

AZIONI DI DIVULGAZIONE

Pubblicazioni
Calistri E., Buiatti M., Bogani P. (2012) Characterization of Gypsophila species and commercial hybrids with nuclear whole-genome and cytoplasmic molecular markers. submitted
Bogani P., Calistri E., Intrieri M.C., Buiatti M., Vettori L., Schiff S., Tani C., Pasqualetto P.L., Bennici A., Giovannetti M., Turrini A., Sbrana C. (2012) Metodi innovative per il miglioramento genetico di Gypsophila. Italus Hortus Acta 4:58-67.
Calistri E., Vettori L., Tani C., Pasqualetto P., Schiff S., Bennici A., Buiatti M., Bogani P. (2012) - Morphological, cytogenetic and molecular characterization of Gypsophila species and hybrids. Proceedings of the 56th Italian Society of Agricultural Genetics Annual Congress Perugia, Italy - 17/20 September, 2012
Vettori L., Schiff S., Tani C., Pasqualetto P.L., Bennici A. (2011) Breeding di Gypsophila: studi su specie spontanee e ibridi commerciali. Colture Protette 4:72-77
Intrieri M.C., Calistri E, Nieddu F., Pasqualetto PL., Buiatti M., Bogani P. (2010). Molecular characterization of Gypsophila cultivars with ISSR and Trap markers Proceedings of the 54th Italian Society of Agricultural Genetics Annual Congress Matera, Italy - 27/30 September, 2012 ISBN 978-88-904570-0-5
Meeting
 Convegno "Miglioramento genetico e valorizzazione di nuovi genotipi nel florovivaismo italiano", CRA-VIV, Via dei Fiori 8, Pescia 13 Marzo 2012 organizzato dal Ministero delle Politiche Agricole e Forestali in collaborazione con CRA-VIV di Pescia.

CONTATTI

Patrizia Bogani - Dipartimento di Biologia Evoluzionistica 'Leo Pardi' UniversitÓ di Firenze
Elisa Calistri - Dipartimento di Biologia Evoluzionistica 'Leo Pardi' UniversitÓ di Firenze                           
Silvia Schiff - Dipartimento di Biotecnologie Agrarie UniversitÓ di Firenze
Lorenzo Vettori - Dipartimento di Biotecnologie Agrarie UniversitÓ di Firenze
Manuela Giovannetti - Dipartimento di bilologia delle Piante Agrarie - UniversitÓ di Pisa
Alessandra Turrini - UniversitÓ di Pisa
Cristiana Sbrana - UniversitÓ di Pisa
Azienda agricola Meristema s.r.l. SITO WEB
Dipartimento di Biologia Evoluzionistica 'Leo Pardi' - UniversitÓ di Firenze SITO WEB
Dipartimento di Biotecnologie Agrarie - UniversitÓ di Firenze SITO WEB
Dipartimento di biologia delle Piante Agrarie - UniversitÓ di Pisa SITO WEB