4.4.5 Singamia

B 100 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - GENETICA VEGETALE 4.4.5 Singamia. Il polline, raggiunto lo stigma, se si verificano opportune condizioni ambientali e genetiche, emette un tubo pollinico, nel cui citoplasma avanzano il nucleo vegetativo e i 2 nuclei spermatici (nel caso che questi ultimi non si siano formati nell antera, si generano in questo momento dall unico nucleo, con una divisione mitotica). Solitamente il tubo pollinico si apre una via tra le pareti sottili delle cellule dello stilo o in un apposito canale dello stesso fino a raggiungere il micropilo dove versa i 2 elementi gametici. Questi in alcune specie risultano cellule costituite di nucleo e citoplasma, mentre in altre i nuclei relativi sembrano del tutto nudi. Uno dei gameti si fonde con l oosfera: il risultato di questa singamia è la formazione di uno zigote diploide, con un corredo cromosomico di origine maschile e uno di origine femminile, più un citoplasma di solito di origine materna. Nel frattempo l altro gamete maschile si avvicina ai nuclei secondari (polari) e vi si fonde, per formare il nucleo dell endosperma, triploide. Poiché due elementi gametici sono impegnati nella singamia, si parla di doppia fecondazione. 4.4.6 Embriogenesi e sviluppo del seme. L impollinazione e la singamia (qualche volta soltanto la prima, per cui si possono avere frutti apireni come banane, uve, ecc.) scatenano nelle strutture fiorali, particolarmente quelle pistillifere, una serie di reazioni che portano alla formazione del frutto e, all interno di questo, del seme. Avvenuta la fecondazione, mediante successive mitosi, lo zigote forma l embrione della futura pianta, mentre il nucleo dell endosperma forma una massa di materiale nutritizio utilizzato dall embrione. Un seme deve possedere regolare sviluppo non solo dell embrione, ma pure dell endosperma: se quest ultimo risulta difettoso il seme non può germinare o germina con difficoltà. Nei cereali, e particolarmente nel mais, l endosperma forma gran parte del seme e fornisce di sostanze nutritizie il germinello; la sua composizione, nonché il colore e la struttura, sono condizionati da numerosi fattori ereditari. Al contrario, in semi come quelli delle leguminose e delle cucurbitacee, a maturità non troviamo praticamente endosperma; inizialmente esso è digerito dall embrione che ne accumula le sostanze nutritizie nei cotiledoni. Può essere interessante ricordare che in quasi tutte le Angiosperme le altre cellule del sacco embrionale, che non partecipano alla singamia, degenerano, più o meno presto, oppure assumono una parziale funzione nutritizia formando così una sorta di tessuto gametofitico aploide contenente materiale di riserva. Il tessuto nucellare che circonda il sacco embrionale si riduce, salvo in pochi casi, allorquando forma il cosidetto perisperma. I tegumenti dell ovulo diventeranno i tegumenti del seme e le pareti dell ovario daranno il pericarpo del frutto (il guscio dei legumi, il tessuto carnoso delle bacche di pomodoro, il pericarpo dei cereali, ecc.). Frutti particolari, o falsi frutti, possono incorporare altre strutture fiorali (ricettacolo del fiore nelle fragole, calice nelle composite, ecc.). 4.4.7 Processi riproduttivi meno frequenti. Possono capitare forme di riproduzione anomale, occasionalmente in alcune specie o di norma in altre. 4.4.8 Apomissia. Modalità di riproduzione che sostituiscono il processo sessuale quando propaguli o bulbilli di vario genere si formano al posto di fiori. Più interessanti sono i casi in cui l apomissia ammette la formazione del seme. Per esempio la partenogenesi aploide si ha se un uovo non fecondato si sviluppa con numero cromosomico ridotto; qualche volta si può aumentare la frequenza di tale evento stimolan-

SEZIONE B
SEZIONE B
BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE...
La Botanica è la scienza che studia le forme di vita del mondo vegetale e ne analizza i rapporti ecologici attraverso diverse branche: ad esempio, la citologia studia la cellula vegetale e le sue funzioni; l’istologia si occupa dei tessuti; l’anatomia analizza gli organi; la genetica controlla la trasmissione dei caratteri di generazione in generazione; la fitosociologia e l’ecologia cercano di individuare i rapporti dei vegetali, fra loro e con gli altri viventi. A sua volta, ciascuna branca focalizza alcuni particolari aspetti del mondo vegetale: le modalità nutrizionali o riproduttive, la distribuzione geografica, i possibili utilizzi in altri campi (scientifico, farmaceutico, alimentare, ecc.).Le conoscenze botaniche, evolutesi nel contesto della stessa evoluzione umana, sono particolarmente importanti per le applicazioni in campo agronomico poiché rappresentano una delle fondamentali basi scientifiche sulle quali costruire e articolare buona parte dei saperi orientati alla produzione agraria. La pianta, sia che abbia avuto origine dall’incontro dei due gameti, maschile e femminile, con formazione del seme, o dalla moltiplicazione di una porzione di pianta, per esempio da una talea d’innesto, o ancora da un insieme di cellule meristematiche attraverso la tecnica della micropropagazione in vitro, rappresenta sempre il punto focale della disciplina agronomica.In questa Sezione B del Manuale dell’Agronomo sono poi sviluppati e approfonditi anche tutti gli aspetti legati alla Genetica agraria (dalle conoscenze consolidate della genetica mendeliana alla genetica molecolare, all’ingegneria genetica, all’analisi del genoma). Oltre ai contenuti di carattere generale, sono trattati separatamente, in parallelo, i due settori di applicazione del miglioramento genetico in campo agrario: quello vegetale e quello animale per l’ambito applicativo zootecnico. Coordinamento di SezionePaolo CecconRealizzazione e collaborazioniPaolo Ceccon, Elio Cirillo, Maurizio Cocucci, Stefania Dall’Olio, Adalberto Falaschini, Maria Nives Forgiarini, Marcello Guiducci, Carlo Lorenzoni, Adriano Marocco, Roberto Pinton, Aldo Pollini, Domenico Ugulini