Conservazione del germoplasma:conservazione ex situ di Abies nebrodensis (Lojac.) Mattei

Abies nebrodensis (Lojac.) Mattei è una conifera endemica del patrimonio forestale siciliano, localizzata a Vallone Madonna degli Angeli, Monte Cavallo, Monte dei Pini e Monte Scalone, all’interno del Parco delle Madonie; la popolazione naturale consta di soli trenta individui. E’ una specie relitta di notevole importanza per la sua potenzialità forestale ed è in serio pericolo di estinzione a causa dell’azione dell’uomo che ha modificato il suo habitat originario (disboscamenti, incendi, pascolo irrazionale), inoltre, ha un ritmo di accrescimento lento e una scarsa capacità riproduttiva poiché alcuni individui sono sterili mentre quelli fertili producono pochi semi spesso non vitali, probabilmente a causa di inquinamento genetico da polline di specie affini (A. cephalonica Loud. e A. alba Miller), presenti nel territorio limitrofo. Azioni integrate di conservazione in situ ed ex situ hanno consentito la salvaguardia dell’entità in oggetto e sono in atto misure di monitoraggio, conservazione e ridiffusione. Al fine di mantenere la biodiversità specifica ed evitare l’erosione genetica, il presente progetto si propone la conservazione ex situ di A. nebrodensis utilizzando tecnologie e biotecnologie attualmente disponibili come banche del seme e colture in vitro. La conservazione ex situ del patrimonio genetico sarà ottenuta a partire: a) da semi provenienti da tutti gli individui fertili conservati nelle banche del germoplasma del Dipartimento di Scienze Botaniche di Palermo; b) da embrioni somatici ottenuti mediante le tecniche di coltura in vitro. A tale scopo saranno individuati i substrati con le concentrazioni ormonali idonee per indurre organogenesi e/o embriogenesi da tessuti somatici. Gli organi e gli embrioni saranno crioconservati in azoto liquido sottoforma di semi sintetici, utilizzando metodiche di crioprotezione e di incapsulamento.

Abies nebrodensis (Lojac.) Mattei ha scarsa capacità riproduttiva dovuta sia alla sterilità di alcuni individui che compongono la popolazione naturale sia ai semi privi di embrione prodotti dagli individui fertili. L’embrione è presente solo nel 20-30 % dei semi e questo non consente la conservazione dello spettro della diversità genetica dell’entità interessata da un reale rischio di estinzione. Le biotecnologie (colture in vitro), opportunamente utilizzate e strategicamente gestite, rappresentano uno strumento che consente di aumentare il potenziale riproduttivo di A. nebrodensis. La produzione di plantule a partire da semi o da embrioni somatici, tenendo conto della distribuzione della diversità genetica esistente in natura, permette il mantenimento della variabilità genetica della popolazione e ne limita l’erosione genetica. Il progetto si propone la conservazione ex situ del patrimonio genetico degli individui di A. nebrodensis mediante: A) la conservazione nelle banche del germoplasma del Dipartimento di Scienze Botaniche di semi prodotti in natura o di semi sintetici prodotti mediante organogenesi e/o embriogenesi a partire da tessuto somatico; embrioni e germogli saranno utilizzati per l’incapsulamento e/o per la crioconservazione in azoto liquido. B) la reintroduzione nel territorio originario di piante derivate dalle accessioni che costituiscono la collezione in vitro e che sono rappresentative della diversità genetica degli individui della popolazione naturale. I semi della produzione 2008 e le porzioni vegetative degli individui non produttivi dell’anno preso in considerazione saranno utilizzati per la sperimentazione. In laboratorio si procederà alla determinazione del contenuto di acqua dei semi mediante un analizzatore di umidità. Verranno verificate le migliori condizioni di conservazione a basse temperature (-20, -80°C e azoto liquido). Mediante tecniche di coltura in vitro saranno individuate le condizioni idonee per accelerare il processo germinativo dei semi, interrompendo la naturale dormienza o estraendo l’embrione dal seme. Verranno testati diversi substrati di coltura e diverse concentrazioni ormonali di auxine e citochinine per indurre organogenesi e/o embriogenesi da tessuto somatico (foglie, giovani fusti, cotiledoni, embrioni); la micropropagazione e successiva acclimatazione consentiranno di ottenere individui idonei per la ridiffusione della specie. Per definire la tecnica migliore di crioconservazione di germogli ed embrioni (semi sintetici) verranno provati il metodo della crioprotezione (PGD, PVS2, DMSO) e dell’incapsulamento. Durante la conservazione verranno effettuate prove di germinazione in vitro dei semi sintetici per verificarne la qualità.