1. Definizione di coltura di tessuti vegetali
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Università di Napoli “Federico II” Master in “Cooperazione per lo sviluppo delle aree rurali e forestali attraverso l’uso sostenibile delle risorse naturali” Tirocinio Tecniche di coltura di tessuti vegetali in vitro per la conservazione del germoplasma Relatore Candidato Dott. Giandomenico Corrado Dott. Fabrizio Adamo Anno Acc. 2004/2005 1 Rappresentazione schematica della discussione INTRODUZIONE: 1. 2. 3. Definizione di coltura di tessuti vegetali in vitro Le conseguenze della “rivoluzione verde” Banche del germoplasma e conservazione in situ LA MIA ESPERIENZA: il lavoro sulle colture vegetali in vitro 2 1. Definizione di coltura di tessuti vegetali • Le colture di piante, loro espianti, organi e cellule : ¾ In condizioni sterili ¾ In presenza di nutrienti 3 2. Effetti principali della “rivoluzione verde” ¾ Aumento della produttività mediante l’utilizzo di colture selezionate ¾ Abbandono delle pratiche colturali miste ¾ Perdita di ecosistemi naturali ¾ Rapido impoverimento del patrimonio genetico vegetale 4 2. Modalità di intervento ¾ ¾ ¾ Consapevolezza dell’esigenza di trovare una soluzione al problema in tempi brevi Fondazione di Agenzie impegnate attivamente nel: limitare i danni dovuti alla perdita di germoplasma dettare precise linee guida alle nascenti banche del gene promuovere e organizzare gli istituti di ricerca, conservazione e moltiplicazione ex situ delle risorse genetiche vegetali Nascita dell’EUCARPIA (1960), del CGIAR (1971), dell’ IPBGR (1974) e dell’IPGRI (1991) 5 3. Conservazione ex situ Vantaggi • assicura la conservazione della specie • rapida disponibilità in caso di necessità • facilita la ricerca Svantaggi • limita la naturale evoluzione della specie • ancora insufficiente numero di accessi • propagazione problematica di molte varietà 6 3. Tecniche di conservazione ex situ Conservazione “ultra-dry” Coltivazione in vivo in spazi protetti Crioconservazione Coltura in vitro Vantaggi primari: • utili nella conservazione della specie • propagazione rapida del materiale vegetale • piante esenti da virus Svantaggi primari: • costi elevati in strumenti e gestione • protocolli ottimizzati solo per poche specie • richiesta di personale specializzato 7 Principali fasi del lavoro sulle colture di tessuti vegetali in vitro ¾Selezione del materiale vegetale da propagare ¾Preparazione del substrato di crescita ¾Dispensazione del substrato ¾Propagazione dei tessuti vegetali in vitro ¾Allevamento in camere di crescita ¾Trasferimento delle piante da vitro a vivo 8 Selezione del materiale vegetale Per questo tirocinio sono state utilizzate piante di tabacco (Nicotiana tabacum cultivar Samsun NN), e di patata (Solanum tuberosum cultivar Desirée). Nicotiana tabacum Solanum tuberosum 9 Preparazione del substrato di crescita Il substrato comunemente utilizzato è quello standard MS 30, contenente micro e macroelementi, vitamine e 30g/l di saccarosio, autoclavato in beute da 500 ml Esempi di substrati 10 Dispensazione del substrato Il substrato viene suddiviso in contenitori sterili per propagazione. Questa operazione deve essere eseguita sotto cappa a flusso laminare orizzontale. Substrato dispensato Cappa a flusso laminare orizzontale 11 Propagazione dei tessuti vegetali Dalla pianta da propagare vengono asportati gli apici e gli internodi più giovani (3-5 mm), che vengono poi inseriti nel substrato di crescita MS30. un espianto per contenitore (pianta di tabacco) 3-4 espianti per contenitore (pianta di patata) 12 Allevamento in camere di crescita I tessuti da propagare sono allevati in specifiche camere di crescita, alla temperatura di 24 °C e con un ciclo di 16 ore di luce e 8 di buio. Particolare di una camera di crescita 13 Trasferimento delle piante da vitro a vivo Il materiale vegetale presente in vitro, viene ripulito dai residui di substrato ed inserito nel terreno. Successiva è la crescita sotto serra in specifiche camere per circa 15 giorni, in modo da favorirne l’ambientamento. Camera di crescita con piante in vivo. 14 CONCLUSIONI L’esperienza maturata grazie a questo tirocinio, è stata indubbiamente valida nell’acquisizione delle tecniche di base riguardanti le colture di tessuti vegetali in vitro. Inoltre, la migliore comprensione della loro importanza attuale e futura nella conservazione del germoplasma vegetale, sarà certamente di stimolo per ulteriori approfondimenti. 15
