3. Risorse genetiche vegetali

B 88 B.2 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - GENETICA VEGETALE 3. Risorse genetiche vegetali Le risorse genetiche vengono definite come materiale biologico contenente informazioni in grado di trasmettere alcune caratteristiche o codificare una proteina di interesse. Tali informazioni possono essere specifiche o caratterizzate da elevata variabilità e sono alla base della biodiversità. Le risorse genetiche vengono conservate con metodi in situ e metodi ex situ. 3.1 Evoluzione delle piante coltivate. L introduzione in coltura di una specie impli- ca che questa abbia subito in qualche momento della sua esistenza alterazioni genetiche che l hanno resa particolarmente interessante agli occhi dell uomo. Una popolazione vegetale si può ritenere addomesticata quando ha subito modificazioni sostanziali rispetto alle forme selvatiche, tanto da renderla inadatta a sopravvivere in condizioni naturali. Per le principali specie agrarie erbacee, è stato possibile risalire all epoca dell addomesticamento attraverso lo studio di reperti archeologici. I ritrovamenti più antichi riguardano i frumenti, associati a insediamenti umani nel Vicino Oriente, risalenti a 6-7000 anni a.C.; il mais compare nell America centro-settentrionale intorno al 5000 a.C.; ancora successivo si ritiene l addomesticamento del riso. I rilievi archeologici possono anche fornire, come nel caso del mais, un eccellente documentazione sulla modificazione che la pianta ha subito dall inizio della sua coltivazione all epoca moderna. Tuttavia, sono i dati biologici dalla descrizione morfologica alla caratterizzazione molecolare che permettono di riconoscere con precisione i rapporti fra forme affini selvatiche e coltivate e di individuare i fattori decisivi per favorire l addomesticamento. interessante osservare che spesso questi fattori presentano basi citologiche e genetiche relativamente semplici. Gli aspetti più importanti per l evoluzione delle specie agrarie sono di seguito elencati. 1. Allopoliploidia, spesso fissata da tempo, in specie altamente fertili quali i frumenti duri (Triticum turgidum, 4x) e teneri (T. aestivum, 6x); avena (complesso Avena sativa byzantina nuda, 6x); Brassica napus, B. carinata, B. juncea (tutte 4x); cotone (Gossypium hirsutum e G. barbadense, 4x); tabacco (Nicotiana rustica e N. tabacum, 4x); caffè (Coffea arabica, 4x). Gli eventi che hanno portato alla comparsa di queste nuove specie possono essere esemplificati dalla storia dei frumenti. Dall ibrido tra due diploidi (2n 5 2x 5 14), Triticum boeoticum (con patrimonio genetico convenzionalmente indicato come AA) e T. urartu (BB), ha avuto origine, per raddoppiamento cromosomico, un tetraploide del tipo T. dicoccum (AABB); successivamente dall incrocio di quest ultimo con Aegilops squarrosa (DD) sono comparsi gli esaploidi (AABBDD). Imitando i processi spontanei, si sono costituite anche forme artificiali come i triticali (6x), originati da incroci di frumenti teneri e duri con segale. 2. Autopoliploidia, talvolta molto recente, associata a colture nelle quali la produzione di seme è poco importante o addirittura sfavorevole per l uomo quali barbabietola da zucchero (3x), patate (Solanum del gruppo andigena-tuberosum, 4x), varie foraggere (forme 4x di Medicago, Trifolium, Lolium). Poliploidi di origine mal definita sono numerose varietà di alberi fruttiferi: mele e pere (3x), Prunus (4x 6x). 3. Sterilità più o meno spinta superata dall affermazione della riproduzione vegetativa e quindi dalla formazione di cloni (banane, canna da zucchero, patata, patata dolce, manioca, yam, vari Allium spp. e ancora numerose varietà di fruttiferi). 4. Incrocio con specie affini, successivo all addomesticamento, e conseguenti ricombinazione e introgressione (acquisizione di geni della specie spontanea da parte di quella coltivata): mais, riso, sorgo per citare solo alcuni dei casi più importanti.

SEZIONE B
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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