Viticoltura generale e Ampelografia. Giancarlo Scalabrelli

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1 Viticoltura generale e Ampelografia Differenziazione Antogena Giancarlo Scalabrelli * Condizioni per la differenziazione Fattori: Temperatura Luce e fotoperiodo Ormoni endogeni ed esogeni Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali Università di Pisa a.a

2 DIFFERENZIAZIONE ANTOGENA DELLE GEMME MISTE Anthos: fiore PERIODO GIOVANILE : Piante neutrali, incapaci di produrre fiori (viti nate da seme) - le piante giovani hanno bisogno di un elevato numero di divisioni cellulari, oppure gli organi devono essere abbastanza lontani dalle radici MATURITÀ: Geni fiorali sbloccati in permanenza: non stimolo ma controllo ormonale tra Inibitori e Promotori e ottimizzazione condizioni anmbientali INDUZIONE (fattori esogeni-endogeni agiscono sui tessuti recettivi) EVOCAZIONE (il messaggio viene recepito dalle cellule competenti- ma non c è ancora alcun segno visibile) DIFFRENZIAZIONE MORFOLOGICA (serie di cambiamenti delle parti interessate) ANTESI (fioritura, apertura dei fiori, deiscenza polline, recettività degli stili)

3 FATTORI CHE REGOLANO LA DIFFERENZIAZIONE A FIORE Pianta FISIOLOGICI GENETICI COLTURALI Dominanza apicale Fitormoni: Gibberelline - Citochinine Fitoregolatori: Brachizzanti - Citoch. Sintetiche Vitigno Portinnesto Età pianta Entità della Produzione Sistema di allevamento Eco-pedologici CLIMATICI EDAFICI Temperatura, Intensità Luminosa, Fotoperiodo Stato Idrico - Nutrizione minerale - Tecniche gestione suolo

4 ORGANI DI SINTESI E UTILIZZAZIONE DEGLI ORMONI

5 FATTORI DELLA DIFFERENZIAZIONE DELLE GEMME MISTE (IBERNANTI): differenziazione antogena Rapporto C/N (rapporto tra Carbonio organico e Azoto) deve essere equilibrato Fotoperiodo e intensità luminosa la differenziazione avviene con giornate lunghe e buona intensità luminosa Siccità, Carenze minerali, basse temperature riducono la sintesi di citochinine e la differenziazione antogena Ormoni antogeni: citochinine e gibberelline nelle prime fasi dell induzione sono importanti le gibberelline (in questa fase le citochinine sono inibitrici) nelle fasi successive sono necessarie le citochinine mentre sono inibitori le gibberelline

6 RAPPORTI FITORMONI -DIFFERENZIAZIONE GIBBERELLINE Nessuna correlazione con livelli xilematici GA 1,3,5,9. Applicazioni esogene GA3 o GA4+7 3 µm/1: Inibiscono la differenziazione dell Anlage, ma stimolano trasformazione dell asse (fiorale) in viticcio

7 RAPPORTI FITORMONI -DIFFERENZIAZIONE BRACHIZZANTI Antigibberellici: CCC (Clormequat) favorisce Diff. Primordi fiorali in gemme dormienti Inibisce lo sviluppo dell Anlage Trasforma viticci in infiorescenze ( nelle Femminelle) Inibisce l allungamento dei viticci (azione antigibberellica) Induce fioritura precoce dei semenzali + PBA (Pentil Benzil Adenina = citochinina sintetica) Cause: Inibizione biosintesi delle Gibberelline - Stimolo della sintesi di Citochinine

8 DIFFERENZIAZIONE ANTOGENA DELLE GEMME MISTE CITOCHININE ZEATINA, ZEATINA RIBOSIDE -> Linfa ascendente -in Vitro: ramificazione asse fiorale (Anlage) - Primordi viticci + PBA, o BA - > Infiorescenze Viti parz. defogliate + PBA -> Infiorescenze Viti maschili + PBA - > Infiorescenze ermafrodite Tratt. semenzali BA + CCC -> Infiorescenze 4 settimane dopo il germogliamento e grappoli con semi vitali dopo 8 mesi Differenziazione Primordi Infiorescenze Necessità delle radici (caso delle talee radicate) Germogliamento: Sink foglie, caducità dei grappoli Azione : - Stimolo Fotoperiodico (Pharbitis) Componente mitotico stimolo florigeno (Sinapis) Livello cellulare: Incremento permeabilità Mobilizzazione elaborati Plasticità stadio Anlage Manipolazioni in vivo: citochinine >1 um o con CCC Manipolazioni in vitro BA 5- lo um, PBA > 20 um

9 DIFFERENZIAZIONE FATTORI AMBIENTALI TEMPERATURA /vitigno Moscato di Alessandria 20 C (nulla) - 25 (sensibile) - 35 C (1,6, grappoli) effetto induttivo: 4 h a 30 C /giorno Riesling 20 C (sensibile) Periodo critico 3 settimane prima della formazione degli assi fiorali, Ovvero la gemma è sottesa da una foglia di 1,5 cm diametro 1 >10 nodo formazione del 2 primordio INTENSITÀ' LUMINOSA Sultana (min 10 h) Azione negativa dell ombreggiamento (26% max primavera inizio-estate) Vitigni + Esigenti: Sultana, Ohanez, Sirah (> 19.5 Klux) " Vitigni meno Esigenti : Moscato Alessandria, Riesling Renano (< 19.5Klux) FOTOPERIODO Sensibilità specie Americane > Europee N di primordi fiorali (12 h, critico)

10 DIFFERENZIAZIONE FATTORI AMBIENTALI STRESS IDRICO: Stress Leggero:<densità fogliare + Fertilità delle gemme basali Stress Intenso: Diminuisce il n dei fiori Inceremento ABA prodotto dalle radici Minore produzione di citochinine Diminuisce la fotosintesi Minore peso secco gemme NUTRIZIONE MINERALE N (azoto) : Favorevole x N primordi se la Q è bassa l azione è positiva Fosforo: favorevole P inorganico al pianto, P organico favorevole x schiusura e differenziazione Potassio (K): favorevole, attiva metabolizzazione carboidrati

11 MICROSPOROGENESI Diff. Caliptra - Primordi stami DIFFERENZIAZIONE MORFOLOGICA Meiosi dopo 2-3 settimane Logge polliniche Tetradi--> granuli polline ( gg) MACROSPOROGENESI Cavità ovariche (antere e filamenti quasi formati) 2 ovuli per metà ovario (Funicolo, Nocella Tegumento 4-5 strato Nocella -> C.M. Megaspore -> Meiosi Megaspore > 1 sopravvive > Sacco embrionale 2 Sinergidi + Oosfera (Apparato ovarico) 2 Antipodi (polo calazale e micropilare) 2 Nuclei polari (Nucleo secondario)

12 FIORITURA E IMPOLLINAZIONE Proterandria: Cabernet Franc, Regina, Picolit Riduzione del numero dei fiori: FILATURA, COLATURA EPOCA DI FIORITURA Influenza Genotipo e Ambiente «Intervallo Germogliamento- Fioritura DURATA DELLA FIORITURA Influenza Temperatura Germinabilità del polline: Influenza Temperatura, Recettività degli stigmi e vitalità dell'ovulo = Periodo utile di fecondazione

13 IMPOLLINAZIONE FECONDAZIONE Divisione Nucleo generativo + Nucleo Vegetativo Deiscenza Antere ~ > Polline forma ellittica Piega introflessa 2 membrane: esina, entina 3 Pori germinativi Recettività stigmi, Germinazione (80-90%) Budello Pollinico = degenerazione N. Vegetativo 2 Nuclei Spermatici: 1 K!+ Oosfera -> Zigote (2n) -2 Nuc. Spermatico+ Nuclei polari -->Endosperma (2n + n=3n) PARTENOCARPIA: Vegetativa, senza intervento del polline (Corinto) Stimolativa x eteroauxine polline, decorticazione anulare STENOSPERMOCARPIA Aborto semi dopo fecondazione (solo embrione) Sultanina =Thompson seedless, Perlette, Delight APIRENIA : Mancanza di semi per Partenocarpia e Stenospermocarpia

14 TIPI FIORALI Problemi Morfologici Femminili Bicane, Ohanez, Ciminita, Moscato Rosa, Lambrusco di Sorbara Maschili Ermafroditi a Stella Pistillo atrofico: Kadarka (alcuni tipi) Piccolo ovario, Grande ovario Grande (Partenocarpia) Piccola (manca sacco embrionale) Pieni, Corolla + verticilli fogliari (Partenocarpia) Semipieni Problemi Citologici Fiori Pseudofemminili: Anomalie sacco embrionale (Stenospearmocarpia)

15 ALLEGAGIONE (%) Valori normali, in funzione dello Stato fisiologico e del Vitigno Pinot Grigio 28%, Riesling Renano 32%, Sylvaner 52% > ALTERAZIONI causate da Avversità climatiche: Difficoltà di scaliptramento dei fiori (T basse), Dilavamento del polline (Piogge) Scoppio del budello pollinico, Filatura, causata da : Eccessi termici, (zone calde, sotto tunnel di plastica; x Gelate tardive Anomalie Morfologiche: Cabernet Franc, Stami reflessi

16 CAUSE COLATURA Colatura, Cascola : Livelli naturali - Eccessi " Genetiche: Varietà fisiologicamente femminili Rimedi: Consociazione: Picolit/Verduzzo, Lambrusco Sorbara / Lambrusco Salamino " Fisiologiche Vigoria, Eccesso N, Interventi Correttivi: Cimatura, Incisione anulare, Fitoregolatori (CCC, Ethephon) Inconvenienti + differenziazione, Grappoli + serrati " Nutrizionali: Fe, B (Acinellatura verde), Zn (Acinell. dolce) " Patologiche: Virosi, Peronospora, Oidio, Botrytis, Tignola " Accidentali : Trattamenti antiparassitari: rame Gibberelline, Diserbanti

17 TIPO DI ACINO Acino Seme Non Impollinato Acinellatura verde Con semi 1-4 Fecondato Apirenia Sultanina rudimentali Impollinato Non Fecondato Apirenia Corintica Acinellatura dolce assenti TIPO DI SEME FUSIONE ORGANIZZAZIONE Oosfera Nuclei Polari Embrione Albume Tegumento NORMALE VANO /0 + STENOSPERMOCARPICO o APIRENIA

18 CICLO ANNUALE SOTTOCICLO RIPRODUTTIVO FORMAZIONE DEGLI ABBOZZI FIORALI: si formano in primavera durante il germogliamento MACROSPOROGENESI E MICROSPOROGENESI: formazione delle strutture riproduttive femminili (sacco embrionale) e maschili (polline) FIORITURA o ANTESI: scappucciamento o scaliptramento dei fiori periodo: fine maggio-inizio giugno scalare: parte centrale, basale, distale (su grappolo e germoglio) inizio fioritura, piena fioritura (75% dei fiori scaliptrati), fine fioritura (tutti i fiori scaliptrati) IMPOLLINAZIONE: principalmente anemofila, in parte entomofila cleistogamia autocompatipilità (rari i fenomeni i sterilità genetica): è comunque preferita l eterogamia (impollinazione incrociata) PROBELMI DI IMPOLLINAZIONE E FECONDAZIONE andamento climatico carenze nutrizionali sterilità dei fiori (fiori fisiologicamente femminili): Picolit (Verduzzo)

19 CICLO ANNUALE SOTTOCICLO RIPRODUTTIVO FECONDAZIONE tubetto pollinico (sullo stigma liquido zuccherino ricco di boro) nucleo vegetativo, 2 nuclei generativi dei quali uno feconda l oosfera (embrione) e uno il nucleo secondario (endosperma) ALLEGAGIONE embrione ed endosperma sintetizzano auxine, citochinine e gibberelline che inducono divisione cellulare nella parete dell ovario che si trasforma in frutto

20 IL COMPLESSO GEMMARIO IBERNANTE DIFFERENZIAZIONE e SVILUPPO si differenzia l anno precedente alla loro schiusura (maggiogiugno) dopo la formazione delle gemme pronte (alla loro base) si formano gli abbozzi fogliari, poi quello del primo grappolo (fine maggio) e poi 15 gg dopo il secondo grappolo la differenziazione si blocca ad agosto per riprendere in marzo e si completa appena prima del germogliamento nella gemma ibernante si differenziano da 6 a 12 primordi, corrispondenti a 5-10 internodi (o meritalli)

21 IL C. GEMMARIO IBERNANTE - DIFFERENZIAZIONE