2.4.4 Miglioramento della qualità dei prodotti

B 86 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - GENETICA VEGETALE attraverso il fotosistema II legandosi a una proteina tilacoidale di 32 kD codificata dal gene cloroplastico psbA. Una potenziale fonte di resistenza è costituita da cloroplasti presenti nelle specie resistenti di piante infestanti o di microrganismi. La sostituzione di un singolo amminoacido nella proteina di 32 kD (una serina con una glicina nella posizione 264) causa la riduzione dell affinità di legame con l erbicida. 3. Detossificazione o degradazione dell erbicida prima che raggiunga il bersaglio biochimico all interno della cellula vegetale. Il bialaphos e il glufosinate (PPT) sono erbicidi non selettivi, inibitori dell enzima glutammina sintasi (GS). L inibizione di GS causa il rapido accumulo di ammonio e la morte della pianta. Una strategia consiste nel far esprimere nella pianta un enzima che detossifica il PPT. Il gene bar che conferisce resistenza al PPT è stato isolato in Streptomyces hygroscopicus. Il gene bar codifica per l enzima fosfinotricina acetiltransferasi (PAT) che inattiva il composto erbicida PPT. Questo gene è stato trasferito mediante trasformazione con Agrobacterium in tabacco, pomodoro, patata, bietola, rapa. Piante transgeniche di mais per il gene bar e resistenti ad applicazioni di bialaphos sono state ottenute mediante bombardamento con microproiettili. Numerosi microrganismi coinvolti nella degradazione di erbicidi sono stati caratterizzati come fonti potenziali di geni per resistenza. La resistenza all erbicida bromoxinil costituisce un esempio positivo di applicazione dell ingegneria genetica. Il bromoxinil è un potente inibitore della fotosintesi nelle piante. Il gene bxn, codificante per una specifica nitrilasi, è stato clonato dal batterio del suolo Klebsiella ozaenae. Il gene bxn, posto sotto il controllo di un promotore inducibile dalla luce, è stato trasferito a piante di tabacco a cui conferisce resistenza ad elevate dosi di un composto commerciale a base di bromoxinil. Piante transgeniche resistenti al 2,4D sono state prodotte mediante l ingegneria del gene tfdA proveniente dal batterio Alcaligenes eutrophus e codificante per l enzima 2,4-diclorofenossiacetato monossigenasi (DPAM) coinvolto nella degradazione del 2,4D. L introduzione del gene per il DPAM in piante di grande coltura potrà consentire l impiego del 2,4D come erbicida, post-emergenza e poco costoso, su colture di dicotiledoni. Questa possibilità è stata dimostrata sulla coltura del cotone. 2.4.4 Miglioramento della qualità dei prodotti agroalimentari. L ingegneria genetica ha, inoltre, cercato di aumentare la conservabilità dei prodotti destinati al consumo fresco. La senescenza di un organo vegetale è il naturale processo d invecchiamento controllato da fitormoni. La senescenza inizia quando si riducono le concentrazioni di auxine e citochinine ed è accelerata dall aumento in concentrazione dell etilene. Quest ultimo è già utilizzato per favorire la maturazione della frutta raccolta ancora verde. Le bacche di piante di pomodoro, trasformate con un gene antisenso che blocca la formazione di etilene, ritardando la maturazione. I frutti riprendono normalmente il processo di maturazione se trasferiti in un ambiente addizionato di etilene. Questa tecnica può essere anche impiegata per altri prodotti facilmente deperibili, quali banane e meloni. Un altro successo è costituito dal golden rice, una varietà di riso trasformata mediante introduzione di geni che permettono

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