MESSA A PUNTO DI UN MODELLO DI SIMULAZIONE DELLA CRESCITA IN OLIVO (OLEA EUROPAEA L.): EFFETTO DEL REGIME RADIATIVO SU DUE CLONI DI “LECCINO” CARATTERIZZATI DA DIFFERENTE VIGORE

Progetto: Research project

Description

Obiettivo del programma di ricerca proposto è lo studio degli aspetti morfologici, isto-anatomici, genetico-molecolari ed ecofisiologici dei processi coinvolti nel controllo della crescita vegetativa in olivo. Oggetto di ricerca saranno due cloni della cultivar "Leccino" contraddistinti da potenziale di crescita vegetativa opposto: il "Leccino Minerva", ed il "Leccino dwarf",quest'ultimo caratterizzato da ridotto vigore. Inoltre, allo scopo di verificare il livello di controllo esercitato dall'ambiente sui fattoridi regolazione della crescita, i suddetti aspetti saranno studiati in due regimi radiativi differenziati.L'articolazione della ricerca proposta trova le sue motivazioni nella importanza, rilevata in numerose specie, dei meccanismi diregolazione delle relazioni idriche nel controllo dei processi di crescita e di ripartizione delle risorse. A tale fine, si pone comecentrale la integrazione tra le informazioni che verranno acquisite nello studio dell'architettura idraulica della pianta, e dei suoisistemi di regolazione molecolare, con quelle relative alla produttività primaria ed alla ripartizione degli assimilati e dei nutrientinei diversi organi della pianta. L'integrazione tra tali livelli di conoscenza sarà resa possibile anche in virtù dell'applicazione ditecniche di indagine di carattere fortemente innovativo che offrono la possibilità di pervenire alla stima "in vivo" di importantiparametri delle relazioni idriche delle piante con elevata precisione e su vari livelli di scala.Nel progetto di ricerca che si propone, particolare enfasi sarà riservata ai principali processi della produttività primaria, qualiquelli relativi alla efficienza di assorbimento e di trasporto dell'acqua nonchè della fotosintesi, dell'accumulo e della ripartizione deicarboidrati e degli elementi minerali. Tali aspetti saranno affrontati sia con approccio ecofisiologico che genetico-molecolare.Uno degli obiettivi principali, è quello di pervenire ad una valutazione delle limitazioni idrauliche alle dinamiche dell'acqua nellapianta in funzione dell'influenza reciproca delle porzioni epigee ed ipogee dell'albero, sia dal punto di vista molecolare cheecofisiologico. Dal punto di vista molecolare, il livello di espressione genica delle aquaporine sarà posto in relazione ai parametridell'architettura idraulica e del potenziale di crescita dei genotipi in studio. Allo scopo di isolare le componenti della resistenzaidraulica della pianta, osservazioni di tipo ecofisiologico saranno effettuate "in situ" mediante flussometro ad alta pressione(HPFM). Si intende affrontare il problema anche dal punto di vista isto-anatomico, prendendo in esame i processi relativi al ruolodell'anatomia del sistema vascolare sulle dinamiche dell'acqua nella pianta. Osservazioni sugli scambi gassosi nella chioma, inrapporto al tasso di assimilazione e di ripartizione della sostanza secca e dei carboidrati nella pianta potranno fornire elementi digiudizio sull'efficienza idrica e su quella fotosintetica delle piante dei due genotipi, anche in rapporto ai due regimi radiativi.Le suddette indagini, assieme ad osservazioni sulle dinamiche di crescita e dei tassi di respirazione specifici dei singoli organivegetativi, porteranno alla definizione di un quadro abbastanza preciso del bilancio del carbonio della pianta attraversol'implementazione di uno specifico modello di simulazione dinamica. Tale integrazione, consentirà di evidenziare i più importantiprocessi fisiologici che intervengono nella regolazione della crescita vegetativa e di verificare il livello di controllo esercitatodall

Layman's description

La ricerca ha lo scopo di pervenire alla messa a punto di un modello di simulazione della crescita e del bilancio del carbonio della pianta in due genotipi di olivo caratterizzati da diverso vigore. Ai fini della messa a punto del modello, saranno utilizzate relazioni funzionali rilevate da piante allevate in condizioni ambientali differenziate. A tale scopo, i due genotipi saranno sottoposti ad osservazioni sulle principali attività fisiologiche legate alla produttività primaria, sia in condizioni di piena insolazione che in condizioni di riduzione artificiale dell'irradianza. Questo in base all'ipotesi che l'espressione del potenziale vegetativo dei due genotipi possa essere diversamente modificato dall'attenuazione delle condizioni di stress imposte dall'ambiente (aumento dell'efficienza fotosintetica specifica per riduzione della fotoinibizione, aumento della conduttanza stomatica, riduzione dei tassi di respirazione, etc.). La riduzione dell'irradianza, di entità pari a circa il 50% della piena insolazione, sarà ottenuta attraverso l'impiego di una specifica rete ombreggiante neutra. Le caratteristiche ottiche della rete saranno tali da rendere minima l'alterazione della composizione spettrale della luce trasmessa. Tale condizione sarà in ogni caso, verificata periodicamente attraverso misurazioni effettuate mediante spettroradiometro LI1800 (LICOR, Lincoln, NE, USA). Le reti saranno mantenute in opera limitatamente al periodo primaverile-estivo (marzo-settembre).Saranno utilizzati due cloni della cultivar di olivo "Leccino" con diverso vigore vegetativo. In particolare, il "Leccino Minerva" (LM) è caratterizzato da potenziale di crescita riferibile allo standard varietale, mentre il "Leccino dwarf" (LD) si contraddistingue per il basso vigore vegetativo (circa il 50% dello standard).La ricerca sarà articolata in due ambienti diversi (campo A e B) allo scopo di disporre di due set di dati indipendenti, rispettivamente, per lo sviluppo del modello e per la sua validazione. L’esperimento allestito nel campo A sarà, disponibile per i rilievi collegiali condotti da tutte le Unità Operative che partecipano al progetto, e la cui natura è specificata nei programmi di ricerca di pertinenza di ciascuna Unità. La ricerca sarà svolta su piante già in possesso dell’Unità Operativa e messe a disposizione del progetto, propagate per talea semilegnosa nella primavera 2004, e che al momento dell'inizio delle osservazioni avranno svolto due flussi vegetativi. In considerazione anche delle esigenze della tipologia di rilievi previste, le piante saranno allevate in contenitori con substrato artificiale composto da torba, pomice e compost nel rapporto 1:1:1 v:v:v. Lo schema sperimentale prevede che le osservazioni, in ciascuno dei due campi sperimentali, saranno condotte su 80 piante: 40 di LD ed altrettante di LM. Venti piante per genotipo saranno sottoposte ad ombreggiamento (i-50) mentre le restanti 20 fungeranno da testimone (i-100). Nel campo A, le piante saranno allevate in contenitori di grandi dimensioni (della capacità di 3mc). Rilievi di tipo distruttivo saranno condotti nel luglio 2006 e nel luglio 2007 su 10 piante per epoca e per trattamento. In dettaglio, le osservazioni riguarderanno il peso complessivo della sostanza fresca e della sostanza secca della pianta e delle sue componenti: foglie, rami, tronco e radici. Sulla sostanza secca di ciascuno dei suddetti organi, ottenuta in seguito ad essiccazione a 50°C della sostanza fresca, fino a peso costante, in stufa ventilata, sarà determinato il contenuto complessivo dei carboidrati e de

Key findings

Biotecnologie, prodotti alimentari e agricoltura
StatoFinito
Data di inizio/fine effettiva1/30/062/29/08