Giovanna Garzoni, inizio XVII secolo

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1 QUINTO INCONTRO

2 Giovanna Garzoni, inizio XVII secolo

3 Rassegna stampa della settimana Tra gli alimenti che aiutano la flora batterica intestinale ci sono anche le mele La salsa di pomodoro e' anticancro USA: estratto dai semi dell'uva contro le cellule tumorali Una ricerca scopre che l aglio inibisce il batterio della tubercolosi ''Alcuni studi di questi ultimi mesi - dice Mantovani, della Fondazione Humanitas per la ricerca e docente anche alla Statale di Milano - hanno finalmente chiarito perché frutta e verdura hanno un'azione protettiva. La ragione si chiama Ahr, un recettore delle cellule immunitarie. Alcuni componenti di frutta e verdura fresca, come l'i3c, attivano l'ahr, innescando così un segnale di maturazione (e quindi protettivo) per il sistema immunitario del tratto gastro-intestinale. Ma questa e' solo la punta dell'iceberg, con la ricerca si potrà scoprire molto di più sul ruolo protettivo di questi alimenti''.

4 Agrumi genere Citrus famiglia Rutaceae Altra specie nella famiglia: Ruta graveolens

5 Origine: Cina ed Estremo Oriente Fino alla fine del 15 secolo il cedro, l arancia amara, il limone e il lime (limetta) erano gli unici agrumi conosciuti in Europa. L arancio dolce fu coltivato in Sicilia, in Calabria e nel sud della Spagna dall inizio del 16 secolo. Le varietà allora coltivate erano inferiori a quelle che conosciamo oggi ed il succo dell arancia sia amara che dolce era usato per condire il pesce e la carne (alimenti conservati). Nella prima metà del 17 secolo i portoghesi importarono dalla Cina nuove varietà di arance dolci, chiamate arance portoghesi, che si diffusero in tutto il sud dell Europa. Il primo albero di varietà moderna fu piantato in Portogallo nel 1635.

6 3 sole specie all origine delle altre specie (ibridi) di agrumi coltivati Pomelo o pummelo Citrus maxima Cedro Citrus medica Mandarino Citrus reticulata

7 Citrus medica, cedro, genitore di 4 ibridi: Citrus limon, (cedro x arancio amaro) limone e suoi ibridi Citrus jambhiri, (cedro mandarino) limone rugoso e ibridi simili Citrus aurantiifolia, (cedro limone x specie minore di Citrus) lime/limetta (tipo messicano) e lime persiano (lime limone). Citrus bergamia, (cedro arancio amaro) bergamotto Citrus maxima, pomelo o pummelo, genitore di Citrus aurantium (pomelo mandarino)arancio amaro. Ha ereditato più caratteri del pomelo che del mandarino Citrus sinensis (pomelo mandarino)arancio dolce. Ha ereditato più caratteri del mandarino che del pomelo. Citrus paradisi (pomelo arancio dolce) pompelmo Citrus reticulata, mandarino (oltre al mandarino classico, la specie include il satsuma, varietà giapponese a buccia verde, e iltangerine, mandarino di Tangeri, Marocco) E genitore dei 3 ibridi già sopra riportati e degli ibridi: Clementine/mandaranci (mandarino x arancio dolce) Tangelo (mandarino x pompelmo), chiamato anche Mapo Nova (clementina x tangelo), chiamato anche Clemenvilla NOTA: il segno x tra il genere e il nome specifico indica una specie ottenuta per ibridazione di due diverse specie appartenenti allo stesso genere (es. Citrus x sinensis ottenuto dacitrus maxima x Citrus reticulata)

8 arancia dolce Nova lime arancia amara pompelmo satsuma limone valencia bergamotto clementina Tangelo (mapo)

9 Creazione di nuovi ibridi Arance Navel ( ombelico ) originarie del Brasile e migliorate negli USA. Polline non funzionale: frutti senza semi Secondo embrione parzialmente sviluppato Cedro deformato dal ragnetto acaro delle meraviglie Jaffa Sweetie molto dolci ma con poche calorie: pochi zuccheri e molto bassi in acidi Cedro la mano di Buddha, varietà naturale orientale Curiosità: il nome Citrus medica del cedro non indica proprietà medicinali ma la provenienza in occidente dalla regione dei Medi nell attuale Iran Arance rosse, ricche in antiossidanti

10 Specie minori del genere Citrus Citrus trifoliata: frutto non edibile; albero spinoso deciduo (perde le foglie in inverno) utilizzato per formare siepi invalicabili Citrus japonica: Kumquat mandarinetto cinese

11 Calorie kcal 47 Grassi g 0.12 Carboidrati (di cui zuccheri g g ,35) Proteine g 0.94 Fibre g 2.4 Acqua g Calcio mg 40 Sodio mg 0 Fosforo mg 14 Potassio mg 181 Ferro mg 0.1 Magnesio mg 10 Vitamina A, IU IU 225 Vitamina A, RAE mcg_rae 11 Niacina (Vit. B3) mg Acido Pantotenico (Vit. B5) mg 0.25 Folati, totali mcg 30 Acido ascorbico (Vit. C) mg 53.2 Alpha-tocoferolo (Vit. E) mg 0.18 Arancia senza buccia: valore energetico e nutrizionale (100 g) Composizione in macronutrienti

12 Il Corriere della Sera - Salute domenica 26 febbraio 2012 Confronto dei valori medi di zuccheri - fibra -energia - vitamina C - principale antiossidante (pigmento flavonoide) in vari agrumi (antiossidante)

13 SICILIA Italia Numerose varietà per poter estendere la disponibilità stagionale. Significativa presenza di varietà locali quali Tarocco e arance rosse (Moro, Sanguinello), importanti per l elevato contenuto di antiossidanti Maggiori produttori mondiali di agrumi: Cina e Brasile, seguiti da USA e EU-27 Arance: l Italia è il secondo produttore nell EU, dopo la Spagna. Produzione di 3,4 mm t (3,2% della produzione mondiale). L Italia è il maggior produttore nell EU di arance biologiche certificate

14 Danni da freddo: imbrunimenti e infossature della buccia molto sensibile il pompelmo Gli agrumi non sono sensibili all etilene eccetto per la degradazione della clorofilla nella buccia (utilizzato per lo sverdimento delle arance quando raccolte parzialmente verdi. Effetto cosmetico, non ha influenza sulla qualità interna)

15 Parassiti animali cocciniglie (insetti succhiatori protetti da scudetti di cera) Lotta biologica di successo: la cocciniglia Iceriapurchasi (importata dall Australia) combattuta importando il suo predatore naturale, la coccinella Rodolia cardinalis coccinella Cocciniglia con sacchi ovigeri adulto larva

16 Mosca Mediterranea parassita di agrumi e di molte altre specie di frutta simile alla mosca dell oliva e alla mosca della ciliegia

17 Marciumi da funghi in post-raccolta Gli agrumi sono molto sensibili al Penicillium italicum(muffa azzurra) e Penicillium expansum (muffa verde)

18 Trattamento fungicida agrumi: utilizzo della buccia I marciumi da Penicillium e da altri funghi parassiti possono determinare rilevanti perdite nel trasporto e nella conservazione in post raccolta degli agrumi, particolarmente dei limoni. Per questo molti agrumi da agricoltura tradizionale vengono trattati dopo la raccolta con fungicidi (esempio imazalil, TBZ o tiabendazolo, fenil fenolo, difenile) generalmente durante l applicazione della cera sui frutti (il fungicida rimane nella buccia). Questi fungicidi sono regolarmente autorizzati in quanto i loro dossier tossicologici mostrano ampi margini di sicurezza alimentare alle dosi impiegate; se però si desidera evitare i residui di tali fungicidi la raccomandazione è di Acquistare limoni/agrumi biologici certificati in quanto, se anche trattati in campo con antiparassitari consentiti in agricoltura biologica, di sicuro non vengono trattati dopo la raccolta. Il consiglio è di utilizzarli nel breve periodo in quanto meno protetti dai marciumi rispetto a quelli trattati. Personalmente sconsiglio l acquisto di limoni così detti non trattati sulla parola del venditore, sia perché non vi è certificazione che lo garantisca e sia perché il termine si riferisce a trattamenti dopo la raccolta, non garantendo la mancanza di trattamenti antiparassitari poco prima della raccolta. L eventuale presenza di foglie, a dare una parvenza di prodotti naturali, non aggiunge alcuna garanzia ma è solo una moda commerciale. Si sconsiglia inoltre l acquisto di limoni e di altri agrumi decantati come non trattati o naturali che presentano la superficie coperta da cocciniglie e da danni di altri insetti o funghi. Questo indica si la probabile mancanza di trattamenti anche in campo ma purtroppo allo stesso tempo indica la mancanza di lotta ai parassiti con conseguente loro influenza negativa sulla qualità finale del prodotto (sostanze nutritive e organolettiche sottratte dai parassiti). Sia l agricoltura tradizionale che l agricoltura biologica conducono la lotta in campo ai parassiti perché i frutti possano offrire la massima qualità ai consumatori senza doverla offrire anche ai parassiti.

19 navigando in internet Per coloro che in nessun modo intendono rinunciare ai frutti di mare crudi, è importante sapere che poche gocce di succo di limone, eliminano, in pochi minuti, il 92% di microbi e batteri presenti sulle ostriche. Per chi invece ha purtroppo problemi di potabilità dell'acqua, ricordiamo che è possibile renderla potabile aggiungendo ad un litro d'acqua il succo di un limone spremuto Commento: l acido citrico, creando un ambiente acido, ostacola la crescita dei batteri ma non è un battericida Il colera e le altre gravi malattie infettive intestinali non si controllano con il limone! Affermare che basta il succo di limone per rendere l acqua potabile significa creare false e pericolose aspettative sanitarie.

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21 Drupacee il frutto è una drupa genere Prunus

22 famiglia Rosaceae Pesco Melo Rosa Impollinazione entomofila (tramite insetti) Fiore ermafrodita

23 Pesco Prunus persica Cina Specie arrivata in occidente dalla Persia (da qui il nome persica)

24 a pasta gialla a pasta bianca Saturnine o Tabacchine (varietà platicarpa) Nettarine (pesche-noci) e saturnine: sottospecie sviluppate da mutanti trovati in natura in Cina Nettarine (pescanoce o nocepesca) Percoca (pesca da industria)

25 Parassiti animali del pesco Afide verde del pesco (Myzus) Lepidotteri (Anarsia e Cydia): lotta integrata e biologica con feromoni per attirare i maschi (trappola per il monitoraggio della popolazione e diffusori per la confusione sessuale in campo)

26 Parassiti fungini in campo Bolla del pesco Cancri rameali

27 Pesco: limitata conservabilità dei frutti Esempio di varietà in Emilia Romagna Numerose varietà commerciali (sconosciute al consumatore) a coprire e ad allungare la stagione di produzione Molte più varietà rispetto a mele e pere, frutti a lunga conservazione

28 Esempi di indici di maturazione e parametri di qualità di pesche e nettarine alla raccolta in Emilia Romagna PESCHE zuccheri NETTARINE

29 Il miglior frutto è quello raccolto maturo direttamente dall albero del proprio frutteto. Per la commercializzazione dei frutti occorre che la raccolta avvenga ad uno stadio di maturazione ne troppo avanzato (frutti molli che si rovinerebbero e marcirebbero prima di raggiungere il consumatore) ne troppo precoce (le drupacee non hanno amido che si degrada in zucchero una volta staccate dall albero. Se raccolte troppo presto non maturano: restano dure, con basso contenuto zuccherino e sviluppano la pastosità interna). Le tabelle della diapositiva precedenti riportano i parametri di raccolta per assicurare al consumatore frutti con soddisfacenti qualità organolettiche. Non acquistare pesche (particolarmente nettarine) con il colore di fondo verde intenso: indica che non è ancora iniziata la degradazione della clorofilla e quindi il frutto è stato raccolto troppo precocemente. Non raggiungerà mai un grado di maturazione soddisfacente. Acquistare quando il colore di fondo tende al giallo. Nota: è importante osservare il colore di fondo non la colorazione rossa in quanto questa è determinata dalla genetica della varietà e non dal grado di maturazione.

30 Le principali malattie fungine dei frutti Marciume bruno da Monilinia laxa (monilia) su nettarina. Marciume nero da Rhizopus stolonifer su nettarina.

31 I disordini fisiologici da conservazione Disfacimento interno da conservazione a temperature tra +2 C e +8 C - Pastosità e polpa asciutta, insapore: in pesche raccolte immature - Imbrunimenti, liquefazioni, gelificazione: in pesche conservate troppo a lungo Pastosità delle pesche Mancata maturazione (frutti duri e insapori): raccolta troppo precoce, no etilene (per gli acquisti, vedere il colore di fondo: mai verde intenso ma virante al giallo, cioè clorofilla in degradazione, come già evidenziato nella diapositiva precedente) A casa: favorire la maturazione dei frutti mettendoli sullo scaffale (non in frigorifero!) in sacchetti di carta per favorire la maturazione (concentrazione di etilene e mantenimento dell umidità relativa). Una volta mature (morbide) si possono mettere in frigorifero per rallentare la senescenza

32 Mandorlo P. amygdalus Cina Consumo del seme. Non trattato tra i prodotti ortofrutticoli freschi. Curiosità: secondo alcuni botanici il pesco discende dal mandorlo per mutazione e differenziamento

33 Ciliegio dolce P. avium Asia Occidentale Ciliegio acido (amarene) P. cerasus Asia Minore naturalizzato in Europa

34 La fioritura dei ciliegi in Giappone

35 Albicocco P. armeniaca Cina il nome armeniaca indica l introduzione in occidente dall Armenia/Caucaso

36 Anche per l albicocco esistono numerose varietà a coprire e prolungare la stagione commerciale (limitata conservabilità del frutto). Come le pesche, i frutti non contengono amido e quindi se raccolti immaturi non sviluppano zuccheri e non raggiungono soddisfacenti proprietà organolettiche. I frutti devono essere gialli senza presenza di verde (clorofilla non degradata = raccolta anticipata) Generalmente le varietà precoci (primizie) hanno più basse qualità organolettiche (soprattutto se raccolte anticipatamente per soddisfare la domanda del mercato). Tra le migliori varietà ci sono le napoletane, quali Pellecchiella, Portici, Cafona, San Castrese

37 Malattie fungine delle drupacee: cancri rameali, soprattutto albicocco e pesco Importanti i trattamenti fungicidi autunnali e alla ripresa vegetativa; potare i rami colpiti

38 Malattie fungine sui frutti: Monilia (marciume bruno) su tutte le drupacee Colpisce i frutti sia in campo che dopo la raccolta (particolarmente in annate piovose) Mummie lasciate in campo (fonte di infezione nell anno successivo)

39 Susine asiatico-europee Susino europeo P. domestica Origine Asia Minore Stanley prugne President Regina Claudia Susino damaschino P. insititia (P. domestica spp. insititia) Siria

40 Susine cino-giapponesi P. salicina Cina Santa Rosa Shiro (goccia d oro) Angeleno Fortune Sangue di Drago TC Sun

41 Ibridi interspecifici albicocco x susino Plumcots (Pluot): conservano principalmente i caratteri della susina Apriplum (Aprium; Cot): conservano principalmente i caratteri dell albicocca

42 Danni da conservazione gelificazione, imbrunimenti, pastosità (raccolta anticipata, errata temperatura di conservazione, stoccaggio troppo lungo) Imbrunimenti e difetti interni: più facilmente rilevabili all esterno nelle varietà gialle. In aggiunta ai punti In aggiunta ai punti riportati per le pesche, all acquisto le susine devono risultare turgide e non gommose alla compressione leggera. Se gommose, probabilmente mostreranno difetti qualitativi interni.

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44 Conservazione in casa di frutta e verdure sensibilità Sensibilità alle alle basse temperature Conservare in frigorifero: Mele (se per più di 7 giorni); albicocche; piccoli frutti rossi/ neri; fragole; ciliegie; fichi; uva da tavola; frutti freschi a pezzi (IV a gamma) Drupacee sensibili all etilene: Pesche e loro varietà Albicocche Alcune varietà di susine non sensibili all etilene: Ciliegie Alcune varietà di susine

45 Tenere a temperatura ambiente fino a maturazione (possibilmente in sacchetti di carta), poi in frigorifero fino alla consumazione: avocado; kiwi; pesche/nettarine; pere; susine; kaki Non tenere in frigorifero: tutti gli agrumi; tutti i frutti tropicali; persimmon (kako duro); melone e cocomero (se non per brevi periodi)

46 Kiwi specie dioica (piante maschio e femmina separate) Actinidia deliciosa (kiwi verde) Actinidia chinensis (kiwi giallo) Originari della Cina (nome comune uvaspina cinese ), rinominati kiwifruit e valorizzati in Nuova Zelanda (selezione delle varietà commerciali) Fiore maschile e fiore femminile Kiwi: uccello aptero (= non vola) della Nuova Zelanda che ha dato il nome comune al frutto

47 Kiwi verde Hayward Zespri è la società incaricata della commercializzazione dei kiwi neozelandesi. In Italia: in vendita da giugno a novembre La varietà più diffusa di kiwi verde prende il nome dal Signor Hayward, neozelandes, che la selezionò e la diffuse commercialmente negli anni 30 del secolo scorso Kiwi Chiquita: dal Cile. Compete con il kiwi neozelandese (produzione nell emisfero sud)

48 Kiwi giallo: selezioni da materiale cinese Jintao(Jingold ) Rispetto a ZespriGold, è meno aromatico e più simile al kiwi verde. Sviluppato da una associazione di produttori italiani. Coltivato anche in Cile per coprire l intero anno di commercializzazione Hort18A (ZespriGold ) Esclusività Zespri. Coltivato anche in Italia su licenza Zespri per poter disporre del prodotto tutto l anno (sei mesi da produzione neozelandese e sei mesi da produzione italiana) In sviluppo nuove varietà resistenti alla batteriosi che sta decimando le coltivazioni di kiwi, soprattutto di kiwi giallo. Attacca le piante in campo che devono essere estirpate e bruciate

49 Produzione mondiale Paese Italia (provincia di Latina; Emilia Romagna; Piemonte) Nuova Zelanda Cile Francia 3 paese produttore in Europa: Grecia Produzione annua t t t t

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51 Grado zuccherino

52 Rifrattometro per la determinazione del contenuto % di zuccheri solubili (grado zuccherino)

53 Altri kiwi Actinidia arguta Varietà kiwi rosso in sviluppo in Nuova Zelanda Specie a piccoli frutti, da servirsi quale aperitivo Marciumi, danni da congelamento, etilene Il frutto viene protetto dall etilene durante la conservazione al freddo per evitare un rapido rammollimento. Beneficia invece dell etilene prima del consumo se è troppo duro ( in un sacchetto di carta con delle banane) Marciume da Botrite (muffa grigia) Danni da congelamento (frutto liquefatto con cattivo sapore tipo acetone)

54 Uva da Tavola Vitis vinifera (stessa specie dell uva da vino) Bacino del mediterraneo

55 Composizione chimica e valore energetico per 100 g di parte edibile Parte edibile 94 % Acqua 80.3 g Proteine 0.5 g Lipidi 0.1 g Carboidrati (zuccheri) disponibili 15.6 g Fibra totale 1.5 g Energia 61 kcal Sodio 1 mg Potassio 192 mg Ferro 0.4 mg Calcio 27 mg Fosforo 4 mg Niacina 0.4 mg Vitamina C 6 mg Fonte: Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione

56 Malattie fungine in campo Botrite o muffa grigia Peronospora Muffa nobile (Botriteinterna agli acini): dona il particolare aroma ai Riesling tedeschi e ai Sauternes francesi Oidio o mal bianco

57 Tignola e tignoletta Insetti parassiti

58 Danni in post-raccolta l uva non è sensibile all etilene Danno da SO 2 (da zolfo, utilizzato come fungicida). Si può notare nell uva conservata a lungo in presenza di zolfo per il controllo della Botrite Botrite o muffa grigia in post raccolta Marciume acido (da batteri) diffuso dal moscerino della frutta (Drosophila). Forte odore di acido acetico.

59 Principali varietà coltivate in Italia. A differenza delle altre nazioni produttrici di uva da tavola, le varietà senza semi (seedless) sono marginali in Italia. Questo a causa delle nostre ottime varietà con semi (principalmente varietà Italia) Produzione uva da tavola in Italia (in tonnellate)

60 Uva senza semi (seedless; apirena): PARTENOCARPIA Varietà con semi Varietà con semi abortiti Varietà seedless Uva sultanina: ottenuta da varietà senza semi (apirena)

61 ed ora un po di confusione presa da internet quale introduzione all argomento Come fa a nascere l'uva senza semi se i semi non ce l'hanno?? L'uva senza semi si chiama Apirena ed è una cultivar particolare che nasce senza semi ed è più ricca in zuccheri. Quindi questo tipo di uva non si può riprodurre non avendo semi ma le azienda ogni anno forniscono i semi di queste uve ibride. ma l'uva senza semi come fa a riprodursi? Ho paura che non sia proprio del tutto naturale Come i mandarini senza i semi sono OGM ho preso dell'uva senza semi al supermercato, ma secondo voi è OGM? come è che non ha i semi? Commento: -le varietà di uva senza semi non sono Organismi Geneticamente Modificati ma selezioni di eventi che appaiono spontaneamente in natura (vedi dettagli nella diapositiva successiva) - riguardo alla riproduzione: tutte le varietà di frutta, con o senza semi, vengono moltiplicate tramite riproduzione vegetativa (talea, innesto gemma, margotta), non sessuata, al fine di mantenere le stesse caratteristiche di generazione in generazione. La riproduzione sessuata si utilizza per ottenere ibridi e per selezionare nuove varietà in quanto implica il rimescolamento dei caratteri dei genitori e quindi la manifestazione di nuovi caratteristiche

62 E' bene chiarire e ribadire che l assenza di semi nell'uva da tavola è un carattere totalmente naturale. Il miglioramento genetico dell'uva senza semi è stato quello di partire da eventi apparsi spontaneamente in natura e selezionare e coltivare le migliori qualità. Generalmente gli acini delle uve apirene tendono a restare piccoli, è possibile ottenere acini di dimensioni maggiori ricorrendo all'applicazione di sostanze vegetali naturali(gibberelline, GA3), cioè ormoni vegetali presenti solo nelle piante, che inducono lo stesso stimolo del seme alla crescita degli acini. E' auspicabile che la promozione delle uve apirene valorizzi la "naturalità" e l'ampia gamma di caratteristiche organolettiche delle uve ricordando che, nel caso di semi abortiti, quel rudimento di seme erbaceo ingerito racchiude una piccola "goccia" di sostanze (quali polifenoli) benefiche per il nostro organismo.

63 Un altro esempio di frutto partenocarpico, senza semi: la banana commerciale Frutto di specie selvatica di banana (con semi) che in natura, per partenocarpia, ha dato origine a varietà di banane senza semi, selezionate e coltivate dall uomo

64 Frutti senza semi 1. Ibridi tra specie diverse: incroci interspecifici (sbilanciamento cromosomico nei gameti) 2. Partenocarpia 3. Triploidia (tre corredi cromosomici 3n = sbilanciamento cromosomico nei gameti)

65 Nuove varietà di cocomeri senza semi: triploidia COCOMERO (Citrullus vulgaris) Composizione chimica e valore energetico per 100g di parte edibile (Parte edibile 52%) Acqua (g) 95.3 Proteine (g) 0.6 Lipidi (g) Zuccheri (g) 6,2 Fibra alimentare (g) 0.24 Sodio (mg) 1 Potassio (mg) 115 Ferro (mg) 0.2 Calcio (mg) 7 Fosforo (mg) 11 Energia Kcal 30 Vitamina A RAE (mg_rae) 28 Vitamina C (mg) 8 Licopene (mg) 4.5

66 Per meglio capire: introduzione alla genetica Le cellule degli esseri viventi contengono nel loro nucleo dei corpuscoli chiamati cromosomi, ciascuno costituito da una lunga molecola di DNA (acronimo inglese per l Acido DesossiriboNucleico) a forma di doppia elica. Il DNA di ogni specie contiene l informazione genetica per il perpetuarsi nelle generazioni successive delle caratteristiche specifiche della specie. I segmenti del DNA specifici per ciascuna informazione genetica prendono il nome di geni Il DNA si auto-duplica prima di ogni divisione cellulare affinchè le due cellule figlie contengano la stessa quantità di DNA della cellula genitrice. Conseguentemente i cromosomi (costituiti da DNA) si duplicano prima di ogni divisione cellulare per mantenere costante il loro numero in ogni cellula, tranne che nei gameti, cellule sessuali, con numero di cromosomi dimezzati (vedi diapositiva successiva). Il numero e la forma dei cromosomi è tipico in ciascuna specie.

67 Il dimezzamento del numero di cromosomi nei gameti Esseri viventi : numero pari di cromosomi = NUMERO DIPLOIDE 2n (ciascuna delle due metà n ereditato da uno dei due genitori) Nella specie umana il numero diploide 2n = 46 MEIOSI : divisione cellulare con dimezzamento del numero di cromosomi, da 2n a n, durante la formazione dei gameti Per mantenere un numero sempre uguale di cromosomi in ciascuna specie, il dimezzamento del numero di cromosomi (NUMERO APLOIDE n) avviene durante la formazione dei gameti (cellule sessuali): gameti maschili e femminili ciascuno con metà numero di cromosomi = n. Cellula fecondata = 2n. (Esempio: specie umana = 46 cromosomi nell uovo fecondato)

68 Le principali fasi della MEIOSI Fase di appaiamento e quindi di separazione delle coppie di cromosomi omologhi con riduzione del corredo genetico in ciascuna delle due cellule figlie: da diploide 2n ad aploide n in ciascuna cellula n Risultato: 2n 2n 2n n due cellule n

69 Ibridi tra specie diverse L ibrido ottenuto dall incrocio di specie diverse è sterile perché i suoi gameti contengono un numero non uguale di cromosomi (imperfetta divisione alla meiosi in quanto i cromosomi delle due specie non sono omologhi ed inoltre il numero potrebbe essere dispari, quindi non divisibile per due) Esempio esplicativo: il mulo Cavalla Asino MULO L ibridazione interspecifica (tra specie diverse) è molto rara nel regno animale mentre è molto più frequente nel regno vegetale

70 Triploidia 3n = tre corredi cromosomici: 2n da un genitore e n dall altro genitore Durante la meiosi il 3 corredo di cromosomi di un organismo triploide non si può appaiare ai restanti 2 corredi di cromosomi (i cromosomi si appaiono a 2 a 2) e disturba la divisione cellulare, quindi i gameti ricevono un numero casuale di cromosomi e sono sterili Esempio: il cocomerosenza seme. Incrocio intraspecifico (all interno della stessa specie) tra una varietà 4n ed una varietà 2n Genitore femminile 4n (tetraploide) Produce alla meiosi ovuli diploidi 2n Genitore maschile 2n (diploide) Produce alla meiosi polline aploide n fecondazione Individuo 3n sterile. Gli ovuli hanno numero variabile e sbilanciato di cromosomi e quindi non possono dare origine a semi

71 Come mai ci sono piante 4n, con quattro corredi cromosomici anziché due?!? In natura, nelle cellule delle piante, possono avvenire raddoppi del numero di cromosomi non seguiti dalla divisione della cellula: di conseguenza anziché 2 cellule 2n si ottiene una sola cellula 4n (tetraploide) I gameti che derivano da tali piante sono fertili perché i cromosomi dei 4 corredi cromosomici (numero pari) possono appaiarsi a due a due: gameti 2n L uomo ha osservato la natura e ha imparato a manipolare la divisione cellulare creando cellule 4n con l ausilio della colchicina (vedi diapositiva successiva).

72 Colchicina Colchicum autunnale da cui si estrae l alcaloide naturale colchicina La colchicina inibisce la formazione delle fibre che tirano i cromosomi nelle due cellule figlie. Conseguentemente i cromosomi raddoppiano in numero ma non si dividono, restano nella stessa cellula raddoppiando così il loro numero. Il corredo cromosomico superiore alla diploidia prende il nome generico di poliploidia

73 Poliploidia numero cromosomico > 2n Gameti fertili con numero cromosomico pari L uomo ha imparato a produrre e produce poliploidi Varietà con frutti/fiori/parti della pianta più sviluppate (esempio varietà di fiori tetraploidi) Maggiore produzione per le piante industriali (esempio cotone tetraploide) Utilizzo per generare varietà triploidi (come nel cocomero senza semi)

74 Poliploidi naturali (eventi non creati dall uomo) frumento duro (per la produzione di pasta): tetraploide 4n frumento tenero (per la panificazione): esaploide 6n Raddoppio cromosomico farro piccolo o farro monococco Raddoppio cromosomico ibrido ibrido Tappe evolutive del moderno frumento tenero (6n = 42 cromosomi): formazione di ibridi tra specie 2n=14 e quindi di poliploidi con il raddoppio cromosomico in due momenti distinti dell evoluzione della specie. A,B,D indicano i corredi cromosomici delle 3 diverse specie coinvolte negli incroci naturali

75 Altri esempi di manipolazioni genetiche tradizionali (non transgeniche) operate dall uomo Il Triticale ( Triticosecale) è un ibrido interspecifico artificiale (creato dall uomo) tra la segale e il grano tenero. Creato alla fine del XIX secolo, ora coltivato su larga scala in ambienti montani e in climi rigidi che non favoriscono la crescita del frumento. Associa la resistenza al freddo della segale e l'attitudine alla panificazione del frumento Cariossidi di frumento (a sinistra), di segale (al centro) e di triticale (a destra)

76 Trasferimento di geni tra specie simili Foglia di frumento infettata dal fungo della ruggine, le macchie sono formate dalle spore fungine. Le ruggini causano ogni anno miliardi di euro di danni e molti programmi di selezione sono finalizzati a produrre linee dotate di resistenza genetica a questi funghi

77 Esempio di trasferimento nel frumento del gene della resistenza alle ruggini dei cereali individuato in una graminacea Aegilops umbellulata simile ai frumenti primitivi Cromosoma di: raggi X per rompere il cromosoma e isolare il gene R frumento frumento con inserito il gene R della resistenza Trasferimento del segmento R (gene della resistenza) di Aegilops al frumento usando radiazioni (raggi X) per rompere i cromosomi nel polline di Aegilops al fine di ottenere pezzi di cromosoma con solo il gene R che così può essere integrato nel cromosoma analogo del frumento

78 Creazione del mais (granoturco) dal Teosinte, pianta primitiva, nell America Centrale pre-colombiana Evoluzione nel tempo: dai Maya ai nostri giorni mais Teosinte Teosinte mais primitivo Selezione di nuove varietà Ibrido Teosinte mais primitivo Ibrido di mais Teosinte

79 Prendendo spunto dal mais: esempio di ibrido F1 entro la stessa specie incrociando linee pure (varietà isolate, mai incrociate tra di loro) per ottenere piante più vigorose e produttive A Polline da pianta della linea B sulle sete della pannocchia (spiga) della linea A per ottenere i semi dell ibrido C B C Linee pure: genitori di F1 I semi ibridi vanno acquistati ogni anno (F1) se si vuole mantenere l alta produttività. L utilizzo delle sementi ottenute da ibridi porta alla perdita dei vantaggi nelle generazioni successive dovuta alla apparizione dei caratteri inferiori delle linee parentali pure Nel mezzo: spiga di ibrido F1 tra le spighe parentali di linee pure