2.15 Seme

B 34 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - CELLULE, PIANTE, COLTURE del segnale molto complesso, che coinvolge importanti proteine regolatrici. Gli ormoni possono essere divisi in ormoni stimolanti e in ormoni inibenti. Tra i primi il più studiato è sicuramente l auxina, coinvolta nella crescita per distensione, nella partenogenesi dei frutti, nella radicazione; le gibberelline costituiscono una classe di ormoni la cui azione più conosciuta è quella della promozione della germinazione; il ruolo più conosciuto delle chinetine è quello di ostacolare la senescenza. L acido abscissico è invece un ormone capace di inibire la germinazione e promuovere l abscissione; l etilene è un ormone inibente, capace di promuovere la senescenza e in particolare la maturazione dei frutti. 2.15 Seme. l organo della pianta che consente la sua sopravvivenza durante i periodi in cui le condizioni ambientali non permettono il metabolismo, oltre che la sua riproduzione e la diffusione nell ambiente. Il seme è essenzialmente costituito dall embrione della pianta, accompagnato da riserve con contenuto idrico ridotto. Le riserve sono necessarie per consentire all embrione della pianta di svilupparsi in modo eterotrofo e quindi di riformare l apparato fotosintetico, indispensabile alla pianta per riacquistare la sua autotrofia. L embrione è formato da un asse embrionale, che contiene l apice radicale e quello del germoglio alle estremità e da una o due foglie embrionali dette cotiledoni (da cui la classificazione in mono- e dicotiledoni). Oltre all embrione, il seme è costituito dall endosperma secondario (tessuto triploide) che, a seconda della pianta, può dare origine a una membrana cartacea che racchiude l embrione o a una grossa massa di tessuto contenente riserve. In questo ultimo caso i cotiledoni si riducono a organi di collegamento tra l asse embrionale e i tessuti di riserva e hanno una funzione austoria. Le riserve sono costitute da idrati di carbonio e derivati (amido essenzialmente, ma anche per esempio l inositolo della fitina), con funzione strutturale ed energetica, da lipidi (trigliceridi, ma anche lipidi polari, per esempio lecitine), con funzione essenzialmente energetica e, infine, da proteine di riserva con funzione strutturale. Queste ultime sono costituite da sequenze amminoacidiche ripetitive, prive di attività enzimatiche, in cui si ha prevalenza di amminoacidi con contenuti relativi di azoto elevati. Infine il seme è racchiuso in tegumenti che lo proteggono da agenti offendenti sia biotici (insetti, funghi, batteri) che abiotici (entrata di acqua, molecole tossiche, ecc.). Lo sviluppo del seme inizia con la ripresa delle divisioni dello zigote, che darà origine all embrione e agli annessi, e del nucleo triploide che darà origine all endosperma. La crescita è alimentata dal richiamo dei nutrienti dalla pianta madre, operata essenzialmente da complesse interazioni ormonali, guidate dalla sintesi di queste molecole operata prevalentemente dalle cellule embrionali in divisione. Quando la dimensione del seme è stata raggiunta, la crescita per divisione si arresta e le cellule incominciano ad accumulare le riserve in grandi quantità: amido negli amiloplasti, lipidi negli sferosomi, proteine di riserva nei corpi proteici, costituiti essenzialmente da vacuoli. Successivamente le molecole metaboliche monometriche (zuccheri, precursori dei lipidi, amminoacidi) vengono convertite in riserve polimeriche, l apparato ribosomiale è smantellato e le molecole che ne derivano vanno a contribuire alla sintesi di proteine di riserva. Infine il seme inizia a disidratarsi, il metabolismo rallenta fino a quasi ad arrestarsi. Il seme maturo ha un contenuto idrico inferiore al 10% e può permanere in tale stato anche per periodi molto lunghi, senza subire danni.

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