4.4 Sistemi riproduttivi

B 98 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - GENETICA VEGETALE 4. Autoincompatibilità: i due parentali sono incapaci di autofecondarsi, ma sono in- tercompatibili (il seme ibrido è raccolto su entrambi i genitori); il suo impiego è reso problematico dall esigenza di far coesistere un agevole conservazione dei parentali con alti livelli di autoincompatibilità. In assenza di convenienti sistemi genetici, l incrocio è forzato mediante interventi fisici o chimici che, in genere, risultano più efficaci o semplici se gli organi dei due sessi sono portati da fiori separati e se è possibile operare con mezzi meccanici: a. fisici: prima della deiscenza si asportano le antere nei fiori ermafroditi o fiori maschili nelle piante monoiche dicline, in modo che l impollinazione possa avvenire solo per incrocio; b. chimici: le piante portaseme sono trattate con sostanze chimiche (di solito ad azione ormonale) capaci di indurre sterilità maschile. Cloni. L insieme degli individui derivati da un organismo iniziale per riproduzione asessuale, costituisce un clone. Poiché l assenza della riproduzione sessuale e della conseguente possibilità di ricombinazione imprime grande uniformità agli individui appartenenti a una simile discendenza, la pratica agraria si avvale di questa forma di propagazione per conservare determinati genotipi di pregio. Le applicazioni sono particolarmente importanti nel campo delle colture legnose, dove ciascuna varietà è il risultato di incroci, spontanei o artificiali, e costituisce una combinazione altamente eterozigote e praticamente irripetibile. La propagazione agamica si può operare anche nelle piante erbacee e, per alcune di esse, è di fondamentale importanza (patata, topinambur, aglio, fragola). Non sempre, nell ambito di un clone, l uniformità si mantiene in modo assoluto. Influenze esterne o stimoli interni possono infatti portare a mutazioni gemmarie che, se di qualche interesse, possono essere a loro volta riprodotte per costituire una nuova forma varietale. 4.4 Sistemi riproduttivi. La scelta del tipo di popolazione da costituire dipende in ampia misura dal sistema riproduttivo della specie. Appare utile, per chiarire la logica di tale scelta, richiamare le nozioni essenziali sulla biologia della riproduzione nelle piante fanerogame. 4.4.1 Sporogenesi. Il ciclo biologico delle piante vascolari è caratterizzato dal verificarsi della cosidetta alternanza di generazioni. Ciò significa che il ciclo comprende la fase di sporofito, che si sviluppa dallo zigote e produce le spore, e la fase di gametofito, che viene dalla spora e dà origine ai gameti. Poiché il numero cromosomico si dimezza alla sporogenesi e si raddoppia alla singamia, lo sporofito, come regola, ha un numero di cromosomi doppio rispetto a quello del gametofito. Nelle piante con fiori il gametofito incorporato nello sporofito ha dimensioni minuscole ed è visibile soltanto al microscopio. Si distinguono due tipi di gametofito: quello maschile e quello femminile, originandosi il primo dalla microspora, il secondo dalla megaspora. Essi possono essere portati da un unico sporofito, nel qual caso la pianta si dice ermafrodita o monoica, a seconda che le micro e le megaspore siano prodotte dallo stesso fiore o da due fiori distinti, oppure da sporofiti differenti di cui uno produce soltanto microspore e l altro megaspore (piante dioiche). 4.4.2 Strutture fiorali. Il fiore tipico è costituito da foglie trasformate in sepali, petali, stami, pistilli; le ultime due classi di organi sono direttamente impegnate nella ri-

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