Studio della fenologia del frumento duro
Nelle piante, il numero ed il tipo di organi che vengono prodotti non sono definiti nell’embrione,
come avviene negli animali, ma sono determinati successivamente in risposta alle condizioni
ambientali. Lo sviluppo si esprime pertanto con la comparsa di nuovi primordi di organi e con la
loro successiva differenziazione. Il processo di inizio di differenziazione degli organi è una risposta
alla temperatura ed al fotoperiodo ai quali la pianta si sviluppa. E’ proprio questa stretta relazione
con l’ambiente a conferire allo sviluppo di una coltura un ruolo chiave nel suo adattamento alle
condizioni ambientali nelle quali si trova crescere, e quindi anche nel governare la produttività. La
massima produttività in un particolare ambiente può infatti essere realizzata sono con una coltura il
cui sviluppo è sincronizzato con la disponibilità di risorse ambientali in modo tale da consentirne il
massimo sfruttamento.
Il frumento è specie ad accrescimento determinato, ovvero l’apice meristematico produce i
primordi dell’infiorescenza quando cessa di produrre i primordi fogliari. In questa specie è possibile
pertanto distinguere una fase vegetativa, durante la quale sono prodotti i primordi fogliari, e una
fase riproduttiva nella quale si differenzia l’infiorescenza (spiga). La spiga del frumento è emessa
dalla guaina dell’ultima foglia (foglia a bandiera) e per questo motivo la fioritura avviene solo dopo
un determinato intervallo di tempo dall’emissione della foglia a bandiera. L’epoca di fioritura è
quindi funzione del numero di foglie che la pianta differenzia, del loro tasso di emissione
(fillocrono) e dell’intervallo di tempo che intercorre tra l’emissione dell’ultima foglia e la fioritura.
Il numero di foglie ed il loro tasso di emissione sono pertanto i più importanti determinanti
dell’epoca di fioritura del frumento. Il numero di foglie che vengono prodotte dipende dalle
condizioni termo-fotoperiodiche durante la fase vegetativa. Il fillocrono è funzione della
temperatura, ma varia anche in funzione del numero di foglie che devono emergere e delle
condizioni fotoperiodiche durante la fase tra la comparsa dell’ultimo primordio di spighetta (stadio
di spighetta terminale) e l’emergenza della foglia a bandiera.
Lo studio della variabilità fenotipica nell’epoca di fioritura può quindi essere condotto attraverso il
monitoraggio del numero di foglie emerse e del loro tasso di emissione. Tale studio è rilevante per
il miglioramento genetico di questa specie.
L’attività di ricerca che sarà svolta durante la borsa prevede l’allevamento di 15 genotipi di
frumento duro in due condizioni termo-fotoperiodiche: una tesi a fotoperiodo naturale e una tesi a
fotoperiodo esteso attraverso l’illuminazione artificiale. Nel corso dell’attività saranno monitorati: la
comparsa delle foglie, il tasso di estensione della guaina e della lamina fogliare, la comparsa della
foglia a bandiera, la comparsa della spiga e la fioritura. La temperatura di sviluppo delle piante
sarà monitorata sia con termometri che rilevano la temperatura dell’aria, sia con micro-termometri
opportunamente posizionati nelle guaine fogliari.
