2.16 Fisiologia dello stress

MORFOLOGIA E FISIOLOGIA DELLA PIANTA B 35 La germinazione consiste nella reidratazione del seme, nella rottura dei tegumenti con protusione della radichetta e soprattutto nella completa riattivazione metabolica che culmina con la ripresa delle divisioni cellulari. I semi possono avere complessi meccanismi di controllo che fanno in modo che la germinazione possa attuarsi solo in quei periodi in cui le condizioni ambientali sono tali da consentire la vita vegetativa della pianta. Una volta che il seme incomincia a germinare, esso deve essere in grado di rigenerare l apparato fotosintetico e la sua autotrofia. A questo scopo, molti semi posseggono sofisticati e complessi meccanismi di controllo che lo mantengono in uno stato di dormienza in cui il seme, anche se posto in condizioni favorevoli alla ripresa metabolica, non germina. La dormienza può essere dovuta alla luce (fotodormienza: in questo caso il seme germina solo se si trova in condizioni adatte di luce o se ha subito una adeguata irradiazione), alla temperatura (termodormienza: il seme germina se si trova o ha subito adeguati trattamenti termici) o, più generalmente, il seme può avere come inibitori interni molecole chimiche la cui scomparsa, dovuta a trattamenti diversi, consente la germinazione. La germinazione può essere inibita anche da impedimenti meccanici o chimici ascrivibili ai tegumenti. Esistono anche semi quiescenti che se posti in condizioni adatte germinano. In genere i semi delle piante coltivate hanno perso i meccanismi di dormienza in quanto la selezione che l uomo ha operato è tale per cui le condizioni più adatte per germinare, in funzione della produzione, sono regolate dalle pratiche colturali. La prima fase della germinazione è costituita dalla reidratazione dei colloidi, nella quale l acqua si lega alle strutture delle matrici. Le forze in gioco in questa prima fase sono molto elevate (migliaia di bar) ed essa ha come conseguenza un incremento del volume cellulare per cui i tegumenti si lacerano. Grazie alla idratazione le membrane riprendono la loro integrità strutturale e funzionale, così come le attività biochimiche di membrana e, assorbendo soluti, sostengono il potenziale osmotico che consente in questa seconda fase il richiamo di acqua e quindi la completa reidratazione. L attività metabolica riprende in quanto alcune attività enzimatiche, resistenti alla disidratazione, riprendono a funzionare (es. alcuni enzimi glicolitici e la citocromo-ossidasi), mentre la maggior parte degli altri enzimi viene sintetizzata ex novo. Tra questi le amilasi, che riprendendo la loro attività incominciano a degradare le riserve amilacee e quindi a rendere disponibile glucosio per sostenere la respirazione, che nella prima fase utilizza prevalentemente lipidi, e a rifornire il metabolismo di molecole per le varie strutture. Stesso tipo di processo interessa le proteasi. La ripresa dell attività metabolica promuove la rigenerazione dell apparato fotosintetico e quindi la formazione di una pianta autotrofa. Tutta la germinazione è controllata da ormoni, i più significativi dei quali sono le gibberelline come ormoni attivanti e l acido abscissico per l inibizione. 2.16 Fisiologia dello stress. Le piante sono costrette a subire condizioni ambientali sfavorevoli e a cercare di mettere in pratica adattamenti che consentano loro di sopravvivere: lo stress è appunto una regolazione estrema che consente alla pianta di sopravvivere in condizioni severe. Nella maggior parte dei casi situazioni stressanti sono legate a un rallentamento dell attività di crescita e quindi di produttività. opportuno però osservare che lo stress, pur essendo correlabile a una diminuzione produttiva, può risultare utile da un punto di vista della qualità della produzione in quanto, attivando vie metaboliche particolari, porta alla produzione di molecole che possono fornire importanti e utili caratteristiche organolettiche al prodotto. A seconda B

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