III CONVEGNO NAZIONALE SULLA MICROPROPAGAZIONE

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1 Pescia, Maggio 2017 III CONVEGNO NAZIONALE SULLA MICROPROPAGAZIONE Innovazione nella propagazione in vitro di Actinidia deliciosa mediante coltura liquida in immersione temporanea Dott.ssa Cecilia Di Primio Prof. Costa Guglielmo Dott. Lambardi Maurizio Dott.ssa Elif Aylin Ozudogru

2 Il genere Actinidia risale a circa 1200 anni fa in Cina Nel 1904 venne importata in Australia e Nuova Zelanda Dopo il grande successo neozelandese, la coltura venne diffusa, con scopi commerciali, in USA (1965), Italia (1966), Francia (1967) e Giappone (1977) per poi coinvolgere anche il Cile, l Iran e la Cina

3 Nel corso dell ultimo ventennio ( ), le superfici coltivate sono passate da poco più di ha a più di ha. Tendenze del mercato internazionale del kiwi: Il mercato mondiale non è in fase di saturazione Nuovi Dal punto importanti di vista acquirenti pratico esprimono lo scopo una principale domanda crescente è stato quello di ottimizzare e L offerta sviluppare resta protocolli fortemente capaci concentrata di produrre e l Italia unpermane maggior saldamente numero di tra piante i maggiori nelesportatori minor Progressiva affermazione di nuovi paesi produttori, quali Spagna, Iran, Grecia e Francia. tempo possibile, ottimizzando la resa produttiva ed economica della specie

4 1. Talea legnosa o semi-legnosa 2. Innesto su selvatico 3. Micropropagazione VANTAGGI: - Ottenimento di un grande numero di plantule in tempi e spazi ridotti - Ottimizzazione delle potenzialità produttive delle aziende. SVANTAGGI: - Stagnazione dei prezzi - Concorrenza di laboratori con costo più basso di manodopera -Investimento di partenza notevole - Personale specializzato

5 Propagazione in BIOREATTORE Un bioreattore è un apparecchiatura in grado di fornire un ambiente adeguato alla crescita autonoma di organismi biologici Immersione continua Immersione temporanea (TIS, temporary immersion system ) PLANTFORM SETIS

6 Testare l efficienza della coltura liquida in TIS, per la Cv Hayward, utilizzando i bioreattori Plantform e SETIS ponendo il sistema a confronto con la tradizionale micropropagazione in substrato gelificato.

7 1. Raccolta del materiale e preparazione dell espianto: Prelievo marze 2. Decontaminazione degli espianti: indenni da patogeni (certificate dal Servizio Fitosanitario della Regione Abruzzo) Prelievo talee immersione in etanolo al 70% (3 sec) e successivamente in una soluzione al 10% di ACE (10 min); 3 risciacqui in acqua sterile (5, 10 e 15 min) 3. Stabilizzazione sotto stereoscopio: rimozione perule più esterne Inserimento degli espianti in provette da 15 cc contenenti il substrato di coltura Rinnovo del substrato ogni due settimane, senza eseguire nuovi tagli, per due mesi 4. Proliferazione Subcoltura su substrato di moltiplicazione ogni 6 settimane

8 5. Trasferimento in bioreattori per la coltura liquida in TIS I germogli proliferati in vitro sono stati suddivisi in apici di germoglio (A) e microtalee Proliferazione dei germogli dopo un mese di subcoltura bi-nodali (2N) Apici di germogli e microtalee sono stati inseriti in contenitori Plantform e Setis

9 TASSO DI CRESCITA RELATIVA TTTTTT = ln PPPPPPPP ffffffffffff ln(pppppppp iiiiiiiiiiiiiiii) nn. dddd gggggggggggg iiii TTTTTT TASSO DI PROLIFERAZIONE REALE TTTTTT = nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm ffffffffffff nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii TASSO DI PROLIFERAZIONE PARZIALE TTTTTT = 100 nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm ffffffffffff (nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii) ( ssssssssssss) PERCENTUALE MATERIALE LAVORABILE %MMMM = nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii (ssssssssssss) nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii TCR TPp TPr %ML PLANTFORM, 2 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % SETIS, 2 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % PLANTFORM, 4 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % SETIS, 4 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % CONTROLLO, 4 settimane di subcoltura (A) % (2N) % Apice di germoglio Microtalea binodale 2 settimane 4 settimane

10 TASSO DI CRESCITA RELATIVA ln PPPPPPPP ffffffffffff ln(pppppppp iiiiiiiiiiiiiiii) TTTTTT = 100 nn. dddd gggggggggggg iiii TTTTTT TASSO DI PROLIFERAZIONE REALE TTTTTT = nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm ffffffffffff nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii TASSO DI PROLIFERAZIONE PARZIALE TTTTTT = TASSO DI PROLIFERAZIONE PARZIALE nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm ffffffffffff (nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii) ( ssssssssssss) Scarto: TASSO DI PROLIFERAZIONE REALE Vitrescenza e malformazioni TCR TPp TPr %ML PLANTFORM, 2 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % SETIS, 2 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % PLANTFORM, 4 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % SETIS, 4 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % CONTROLLO, 4 settimane di subcoltura (A) % (2N) % Apice di germoglio Microtalea binodale 2 settimane 4 settimane

11 TCR TPp TPr %ML PERCENTUALE MATERIALE LAVORABILE %MMMM = nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii (ssssssssssss) nn. mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm iiiiiiiiiiiiiiii PLANTFORM, 2 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % SETIS, 2 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % PLANTFORM, 4 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % SETIS, 4 settimane di subcoltura 16'/8 h % 12'/6 h (A) % 12'/6 h (2N) % CONTROLLO, 4 settimane di subcoltura (A) % (2N) % Apice di germoglio 2 settimane Microtalea binodale 4 settimane

12 Tempo di immersione : Nei sistemi di coltura mediante l utilizzo temporaneo di substrato liquido il tempo di immersione risulta essere una delle primarie scelte per la coltivazione dal momento che governa l assorbimento dei nutrienti minuti ogni 8 ore minuti ogni 6 ore 100% 98% 96% 94% 92% 90% 88% 86% 84% 82% 80% 87.7% 98.4% Plantform 2 settimane Materiale Lavorabile 95.0% 93.5% 86.3% 91.8% SETIS 2 settimane Plantform 4 settimane 16'/8h 12'/6h 89.3% 83.5% SETIS 4 settimane IMMERSIONE PER 16 min OGNI 8 ore IMMERSIONE %ML dopo 2 settimane PER 12 min di subcoltura OGNI 6 ore %ML dopo 4 settimane di subcoltura

13 Acclimatazione: Dopo trasferimento in contenitori da 2.5L e indurimento di tre mesi in serra, le piante hanno presentato un altezza media compresa tra 15 e 30 cm Inizio attecchimento di germogli provenienti da coltura liquida e gelificata in contenitori alveolati posti 6. Acclimatazione sotto tunnel: ex vitro in serra trattamento alla base dei germogli con acido IBA per 3 secondi trapianto a mano in contenitori alveolati : fori Ellepot, fornito già con substrato negli alveoli; fori, riempito in azienda. I contenitori sono quindi stati posti in tunnel di plastica, sotto serra, alla temperatura di 28±2 C e umidità relativa prossima al 100%. Le percentuali di radicazione/acclimatazione sono state soddisfacenti per tutti i sistemi posti a confronto, con un range compreso tra il 71% (materiale proveniente da proliferazione di 4 settimane in Plantform ) e il 90% (materiale da controllo). Non si sono evidenziate differenze sostanziali tra i due tipi di contenitori alveolati

14 Entrambi i bioreattori testati si sono dimostrati estremamente validi e capaci di produrre la cv Hayward di actinidia, una cultivar già prodotta in Italia nei laboratori commerciali di micropropagazione LA COLTURA LIQUIDA: Vantaggi: Uniforme contatto tra mezzo di coltura e germogli permettono la velocizzazione del tempo di subcoltura Possibilità di inserire un maggior numero di piante Le plantule non devono essere posizionate in maniera precisa nei contenitori Svantaggi: Genera malformazioni dovute alla condizione di confusione della crescita della plantula Presenta una maggiore complessità rispetto alla tradizionale tecnica di micropropagazione Il ciclo di immersione che si applica deve essere ottimizzato prima di partire con la produzione di massa di piante il bioreattore SETIS tende a determinare una lievemente maggiore vitrescenza dei germogli

15 Suggerimento per la produzione di Actinidia deliciosa, cv Hayward, mediante coltura liquida in immersione temporanea: -Bioreattore prescelto: SETIS -Ciclo di immersione: 12 minuti ogni 6 ore -Tempo di subcoltura: 2 settimane -Tipo di espianto: i risultati non sono tali da suggerire la coltura separata degli espianti -Radicazione e acclimatazione: radicazione ex vitro, dopo trattamento basale dei germogli e trapianto in contenitori alveolati, preparati con opportune miscele di torbe e perlite; trasferimento dopo due mesi in contenitore da 2.5 L per l indurimento delle piante

16 Grazie per l attenzione