Miglioramento Genetico

alasia franco miglioramento genetico


Attività di sperimentazione sulle Salicaceae:

Pioppi (Populus spp.) e salici (Salix spp.) sono alberi ampiamente coltivati in Europa per i quali esistono ben collaudate tecniche colturali, intensamente meccanizzate. Alasia Franco Vivai ha deciso di concentrare il suo programma di miglioramento genetico sulla famiglia delle Salicaceae, ed in particolare sul genere Populus, per le caratteristiche che lo contraddistinguono, quali:

l’elevata produttività nei Pesi con clima temperato;

la buona attitudine alla coltivazione a diversi gradi di latitudine;

il rapido accrescimento;

l’ampia variabilità intra- ed inter-specifica;

l’elevata attitudine all’ibridazione;

il miglioramento genetico per generare cloni sempre più performanti.

Inoltre il genere Populus viene ad oggi considerato come pianta modello per gli studi di biologia molecolare delle piante arboree, anche grazie ad un genoma relativamente piccolo e completamente sequenziato. Grazie a queste nuove conoscenze, e alle continue scoperte da parte del mondo scientifico di regioni genomiche che contribuiscono all’espressione di un determinato carattere quantitativo, in futuro l’attività di selezione e miglioramento genetico potrà essere incredibilmente potenziata mediante l’ausilio di tecniche basate su marcatori molecolari (Selezione Assistita da Marcatori Molecolari – MAS, Selezione Genomica – GS) per un progresso genetico più rapido e sicuro.

Per quanto riguarda il salice, l’azienda si è concentrata sulle specie a portamento arboreo e sui loro ibridi e, in particolare, su Salix alba (Europa), Salix matsudana (Cina) e Salix nigra (nord America).

Il programma di miglioramento genetico:

Il programma al quale ci atteniamo è finalizzato all’individuazione del miglior germoplasma per lo sviluppo di nuovi cloni, a loro volta selezionati secondo criteri funzionali alla destinazione finale del prodotto.

Il programma di miglioramento genetico prevede:

raccolta del germoplasma da popolamenti spontanei;

confronto e selezione dei migliori genotipi di ciascuna provenienza negli areali di origine;

ibridazione controllata e prove di progenie;

selezione dei migliori ibridi;

test multi-sito a larga scala e in pieno campo;

selezione dei migliori cloni sito-specifici;

registrazione dei cloni;

brevettazione dei cloni commerciali.

Obiettivi del miglioramento genetico e criteri di selezione:

Il nostro programma di miglioramento genetico si basa su 4 obiettivi di selezione

resistenza alle malattie (ruggini, bronzatura, defogliazione primaverile e insetti)

accrescimento (altezza, diametro, produzione di biomassa)

caratteristiche morfologiche della pianta (forma del fusto, ramificazione, ecc.)

proprietà del legno (densità basale, colore, legno di tensione)

Ad ognuno di questi obiettivi di selezione vengono associati una serie di criteri di selezione costituiti da protocolli di misura elaborati dalla comunità scientifica con lo scopo di stimare in modo preciso le principali caratteristiche delle piante in selezione in relazione agli obiettivi da raggiungere. In questo caso i test di campo vengono organizzati secondo il modello colturale da adottare per il clone in valutazione: pioppicoltura tradizionale, piantagioni a breve turno di rotazione (short rotation forestry – SRF) o a medio turno di rotazione (medium rotation forestry – MRF).

Per poter migliorare le caratteristiche necessarie allo sviluppo di un
particolare prodotto finale, la nostra ricerca si concentra in alcuni caratteri chiave:

Conservazione del cippato:

La definizione del miglior metodo di conservazione del cippato è di fondamentale importanza nel processo di produzione e trasformazione del materiale vegetale ad uso energetico. Le esperienze condotte dall’unità di ricerca per l’ingegneria agraria del CRA (CRA-ING) hanno cercato di contribuire all’individuazione delle dinamiche che si instaurano durante lo stoccaggio del cippato di pioppo da SFR. I risultati sperimentali migliori sono stati ottenuti con cumuli scoperti, depositati all’aperto su teli impermeabili, utilizzando la porzione basale dell’albero cippata con una pezzatura maggiore rispetto a quella prodotta da cippatrici commerciali (Pari et al. 2008, Informatore Agrario 39:52-55).

Potere calorifico e contenuto di ceneri:

La valutazione del potere calorifico del legno prodotto con le nostre piante è centrale nello sviluppo di un prodotto che abbia un maggior rendimento nella combustione. Alcuni nostri cloni registrati hanno mostrato dei livelli di potere calorifico competitivi e un modesto contenuto di ceneri post-combustione (Sabatti et al. 2014, Industrial Crops and Products 61:62-73).

Densità basale:

La densità basale, che si esprime in tonnellate al metro cubo e indica il rapporto tra la massa del legno secco e il volume del legno con umidità, rappresenta il più comune indicatore di qualità del combustibile legnoso. Questo criterio di selezione, imprescindibile nello sviluppo di materiale di elevata qualità per la produzione di pannelli (bassa densità basale) o per fini energetici (alta densità basale), viene puntualmente valutato nei nostri cloni per guidare la scelta nel processo di selezione (Sabatti et al. 2014, Industrial Crops and Products 61:62-73).

Chimica del legno:

Per la produzione di bioenergia e per l’industria del legno e della carta, l’analisi della qualità del legno (composizione e quantità di lignina, cellulose ed emicellulose) è indispensabile per poter sviluppare, attraverso il miglioramento genetico, il prodotto che risponda al meglio ai fini dell’utilizzo. In particolare, la valutazione della percentuale di cellulose ed emicellulose nel legno è imprescindibile nella selezione di cloni destinati alla produzione di bioetanolo e, nello specifico, uno studio scientifico condotto da diversi Istituti di Ricerca in Romania mostra come alcuni nostri cloni hanno attitudini interessanti in termini di efficienza di conversione e purezza del prodotto ottenuto (Fara et al. 2010, CIGR XVII World Congress).

Performance produttive nei siti di utilizzo:

Lo scopo della nostra attività di ricerca è quello di costituire cloni che siano idonei alle finalità produttive nelle condizioni pedoclimatiche di destinazione. A tale scopo risulta fondamentale testare le performance dei cloni selezionati in situ, per verificarne l’adattabilità agli ambienti ove verranno commercializzati, e attraverso i diversi cicli colturali (Daia et al. 2009, Scientific Papers Management, Economic Engineering in Agriculture and Rural Development 9:71-75; Filat et al. 2010, Annals of Forest Research 53:151-160; Lazdiņa et al. 2014, Agronomy Research 12:543-552; Paris et al. 2011, Biomass and Bioenergy 35:1524-1532; Sabatti et al. 2014, Industrial Crops and Products 61:62-73).

Altre specie d’interesse:

L’attività sperimentale si estende anche a specie diverse dal pioppo,
che possono essere impiegate nelle coltivazioni a destinazione energetica, quali:

Arundo donax
l’attività di selezione prevede la collezione di ecotipi spontanei e la successiva identificazione
e la moltiplicazione dei genotipi più produttivi estesa al sud-est asiatico, nord Africa e sud Europa.

Miscanthus spp.
l’attività di selezione prevede la raccolta di germoplasma in popolamenti spontanei
in Asia e la successiva ibridazione e selezione dei migliori genotipi.

 

 

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