CONSERVAZIONE DEL GERMOPLASMA: "Metodi innovativi per valutare la qualità germinativa di accessioni di Brassica per la conservazione a lungo termine nel genebank dell’Orto Botanico di Palermo"

Progetto: Research project

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Description

Il test di germinazione viene generalmente utilizzato per valutare la qualità del seme nelle banche del germoplasma dedicate alla conservazione delle specie selvatiche. Il test è distruttivo e dipende dalla valutazione soggettiva dell’operatore. Attualmente sono stati introdotti diversi sistemi non invasivi per valutare la qualità del seme, la maggior parte coadiuvati da tecnologia da computer e software adeguati per l’elaborazione rapida dei dati. Fra queste tecniche, si sta affermando quella dei sistemi automatizzati di analisi d’immagine, che hanno un costo relativamente modesto e sono adattabili sia alla valutazione della morfologia del seme che allo studio della germinazione (1). Un vantaggio della nuova metodologia deriva anche dal fatto che l’analisi d’immagine si effettua sul singolo seme all’interno di una popolazione di semi in modo che piccole variazioni biologiche fra seme e seme possono essere messe in evidenza. Questo ha permesso anche di introdurre nuovi marcatori di analisi d’immagine (2, 3,) che descrivono le variazioni delle dimensioni (per. es. l’area, il perimetro, la lunghezza , la larghezza, etc.), della forma (per es. l’aspetto, la rotondità, etc.) e del colore (per es. il fattore Red-Green-Blue o fattore RGB). L’uso di questi marcatori ha permesso l’analisi della qualità germinativa di campioni di semi di specie di interesse agronomico in modo rapido e con un certo livello di precisione e ripetibilità. Il genebank dell’Orto botanico dell’Università di Palermo presta particolare attenzione alla conservazione del genere Brassica che trova in Sicilia il suo centro di differenziazione. Alcune specie sono endemiche e a rischio di estinsione e la loro diversità genetica (4) è rappresentata in collezione. I test di germinazione attualmente utilizzati per valutare la qualità del seme di Brassica alla raccolta e durante la conservazione sono distruttivi e causano il depauperamento del patrimonio genetico con il conseguente aumento dei costi di gestione per rigenerare le accessioni. La presente ricerca rivolta all’introduzione e standardizzazione di sistemi innovativi non distruttivi risolve i problemi sopra esposti e la metodologia può essere utilizzata dai genebank che conservano semi di piante selvatiche la cui peculiarità risiede nel basso numero di individui che compongono un accessione. I sistemi in oggetto potranno essere utilizzati a breve termine dalle istituzioni pubbliche e private che rappresentano i nodi della rete nazionale (RIBES) e sovranazionale (Ensconet, Redbag, Genmedoc, etc.) delle banche di germoplasma. 1) Dell’Aquila A., Van Der Shoor R., Jalink H., 2002 - Seed Science Technology, 30: 689 – 695. 2) Dell’Aquila A.,2004- Italian Journal Agronomy, 8: 51 – 62. 3) Dell’Aquila A., 2004- Seed Science and Technology, 32: 225-229. 4 ) Scialabba A., Geraci A. & Robba L. 2003 – Bocconea 16(1): 473-486. ISSN 1120-4060.

Layman's description

L’ applicazione di un sistema di analisi d’immagine allo studio della germinazione di accessioni di Brassica ha come scopo la selezione non distruttiva di materiale genetico di alta qualità germinativa e la valutazione delle curve di germinazione in modo completamente automatizzato. L’attività di ricerca interesserà: 1) la raccolta di popolazioni ed ecotipi di Brassica negli habitat di origine; 2) la messa a punto di un sistema di selezione di frazioni di semi con alta qualità germinativa da popolazioni di semi non maturi mediante il marcatore RGB. Questo comporterà anche lo studio di un sistema simulato di deterioramento in condizioni di laboratorio per alcune accessioni di Brassica allo scopo di definire i valori del marcatore RGB relativi alla fase di maturazione del seme e a quella di conservazione in condizioni non ottimali; 3) lo studio delle curve di germinazione di dette popolazioni mediante sistemi automatizzati di rilevamento immagine ed elaborazione rapida di parametri di analisi d’immagine mediante i marcatori della dimensione e forma del seme; 4) L’integrazione di queste nuove tecniche nelle fasi operative del genebank dell’Orto Botanico di Palermo per migliorare il materiale genetico da introdurre nelle camere di conservazione a lungo termine o per controllare il materiale già in conservazione che si teme si sia deteriorato Il sistema di analisi di immagini che sarà utilizzato per la ricerca è costituito da: - un sistema ambientale costituito da una camera termostatata, un timer che controlla un transilluminatore e da una capsula Petri contenente il mezzo di imbibizione e i semi; - una unità di elaborazione d’ immagine costituito da una video camera, un computer commerciale e un pacchetto software capace di catturare le immagini dei semi durante l’imbibizione e calcolarne le variazioni di misura e di forma. Il tempo di emergenza della radice sarà determinato dall’osservazione della sequenza d’immagini, dall’aumento dell’area e del fattore di rotondità del seme.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/04 → …

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