Nuovi portinnesti per il melo dagli Stati Uniti Walter Guerra, Centro di Sperimentazione Agraria di Laimburg

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1 Essudato di Erwinia amylovora nel portinnesto M9 T337, nell ambito delle prove di inoculazione a Geneva. Nuovi portinnesti per il melo dagli Stati Uniti Walter Guerra, Centro di Sperimentazione Agraria di Laimburg Sin dal 1968 la Cornell University si occupa presso la Stazione Sperimentale dello Stato di New York a Geneva del miglioramento genetico dei portinnesti di melo, con particolare attenzione alla riduzione della sensibilità nei confronti del colpo di fuoco batterico e della stanchezza del terreno. Durante il viaggio-studio effettuato nel mese di luglio 2010, già descritto in un altra edizione, è stato possibile acquisire un quadro completo di questi nuovi portinnesti, sia presso l istituto di miglioramento genetico che presso vivaisti e presso aziende frutticole. Il portinnesto standard M9 Si tratta del portinnesto più diffuso nella melicoltura dell Europa occidentale. Le caratteristiche salienti di questo portinnesto a vigoria ridotta si esplicano nella facilità di moltiplicazione, nell adattabilità alla coltivazione in zone differenti, nell induzione della precocità di entrata in produzione e 60

2 2/2011 M27 M9 M26 M7-MM106 franco G65 G41 G202 G390 G11 G935 G890 G16 G214 G969 G210 Prospetto dei portinnesti con indicazione della vigorìa. nella buona qualità dei frutti. A seguito della crescente problematica fitosanitaria del colpo di fuoco, in molte zone sarebbe di grande interesse poter disporre, in sostituzione del portinnesto M9 relativamente sensibile alla batteriosi, di portinnesti resistenti. Il portinnesto M9 tende inoltre a formare polloni radicali e stoloni. Soprattutto le problematiche legate alla stanchezza del terreno rappresentano, però, un importante sfida per il futuro, e non solo in Alto Adige. Programma di miglioramento genetico americano Alla fine degli anni 60, James Cummins e Herbert Aldwinckle diedero inizio ad un programma di miglioramento genetico focalizzato sulla resistenza al colpo di fuoco batterico. Come fonte genetica per questo carattere venne utilizzata in gran parte la forma selvatica di melo Robusta 5. Un altro obiettivo perseguito con priorità secondaria era allora la resistenza al marciume del colletto, un altra patologia di rilievo per la frutticoltura nord-americana. Quando, nel 1994, l iniziatore del programma James Cummins andò in pensione, l amministrazione dell università non era disposta a sostituirlo né a far proseguire l attività da lui iniziata. Solo nel 1998 la Cornell University concluse una joint-partnership con la USDA per la prosecuzione del programma. Dopo una fase di transizione guidata da William Johnson, dal 2001 Gennaro Fazio si occupa del miglioramento genetico dei portinnesti. Ad oggi questo programma è rimasto uno dei pochi in essere sul melo, probabilmente con il più significativo impiego in termini di risorse. Sin dal suo insediamento, Fazio ha utilizzato come parentali anche altre specie selvatiche di melo, soprattutto Malus sieversii, raccolte da Phil Forsline durante le spedizioni degli anni 90 in Kazakistan ed in altre regioni asiatiche ed ora conservate presso la collezione di germoplasma a Geneva. I risultati di queste serie di incroci si vedranno solo in futuro, dato che attualmente gli ibridi sono ai primi stadi di selezione. Tra l impollinazione e l introduzione sul mercato di un portinnesto trascorrono infatti in media 30 anni. Come si svolge il miglioramento genetico dei portinnesti? Durante il 1 anno ha luogo l impollinazione mirata che consente di ottenere frutti con semi. Questi ultimi vengono poi seminati durante la primavera successiva. Al fine di selezionare la resistenza nei confronti della Phytophthora si immergono per un giorno intero in acqua inoculata i semenzali alti circa 2 cm. I semenzali che sopravvivono vengono inoculati con E. amylovora. Con i portinnesti così selezionati vengono allestite ceppaie di piccole dimensioni. Nel 4 anno dall impollinazione si può quindi valutare e selezionare i portinnesti in base alla loro resa in ceppaia. I portinnesti scelti vengono innestati per poter procedere ad una prima verifica agronomica in piccole parcelle sperimentali. In questa fase i più importanti parametri per la selezione sono la precocità di entrata in produzione e la produttività specifica. In una fase successiva (dall 8 al 15 anno) si eseguono numerosi e dettagliati rilievi delle performances dei portinnesti in ceppaia, oltre a test in pieno campo per valutare il grado di resistenza al colpo di fuoco batterico. Seguono poi diverse prove agronomiche effettuate in differenti zone degli Stati Uniti e all estero e parallelamente ad esse, se necessario, ulteriori test sulla fragilità del punto d innesto e sulla resistenza alla siccità. Durante il processo di selezione si valuta inoltre come i nuovi portinnesti influenzino l architettura della varietà innestata ad esempio l angolo di inserzione delle branche. Dopo una valutazione positiva negli impianti pilota avviene finalmente, dopo quasi 30 anni, l introduzione commerciale nei vivai, come sta accadendo ora, ad esempio, con il portinnesto G202 in Nuova Zelanda. Stanchezza del terreno colpo di fuoco batterico Il processo di miglioramento genetico dei portinnesti prevede una fase di selezione nei confronti di Phytophthora. I semenzali che sopravvivono all agente patogeno sono caratterizzati da un apparato radicale più robusto e per questo, secondo i patologi della Cornell University, mostrano come effetto secondario una certa tolleranza nei confronti della stanchezza del terreno. Tale fenomeno venne inizialmente riscontrato in seguito a prove sperimentali condotte nello Stato di Washington nel corso delle quali si rilevò una resistenza specifica nei confronti di 61

3 G11 G41 Differenze nella formazione di succhioni radicali e radici avventizie tra G11, G41 e M9 (prova di Laimburg). Rhizoctonia solani - confermata poi con ulteriori prove effettuate in diverse località degli Stati Uniti, confrontando i risultati su parcelle fumigate e non. Com è noto, la stanchezza del terreno è un fenomeno complesso che può essere causato dalla concomitanza di fattori di natura chimico-fisica e biologica e che, a seconda della zona e delle condizioni in cui si manifesta, può mostrare cause diverse ed avere effetti molteplici sullo sviluppo delle piante e sulla loro resa. Rimane da chiarire in futuro attraverso prove in loco come questi portinnesti si comporteranno nei terreni stanchi dell Alto Adige. È comunque chiaro che un portinnesto tollerante nei confronti della stanchezza del terreno potrebbe rappresentare un elegante soluzione a questo problema in costante espansione anche alle nostre latitudini. La resistenza in pieno campo contro il colpo di fuoco batterico viene verificata in due tempi: da prima tramite inoculazione su giovani semenzali con Erwinia amylovora, ed in un secondo momento, attraverso l inoculazione su giovani piante al 3 /4 anno d impianto. Ciò non significa che la pianta completa sia resistente o tollerante alla batteriosi. L utilizzo di portinnesti tolleranti al colpo di fuoco batterico accresce le possibilità di sopravvivenza delle piante dopo un infezione: non deperiscono e con il taglio delle parti colpite è possibile risanare la pianta, dato che il batterio non riesce ad annidarsi a livello del portinnesto. Secondo Fazio il metodo diagnostico della selezione assistita con marcatori molecolari giocherà in futuro un ruolo detterminante nel miglioramento genetico dei portinnesti. Ci si aspetta addirittura una riduzione da 30 a 20 anni Tabella: i cinque portinnesti più interessanti per la nostra zona frutticola dell Alto Adige, secondo Robinson. Geneva 11 (G11) Geneva 16 (G16) Geneva 41 (G41) G935 G214 incrocio M26 x Robusta 5 Ottawa 3 x Malus M27 x Robusta 5 Ottawa 3 x Robusta 5 Ottawa 3 x Robusta 5 floribunda (1981) (1975) (1976) vigorìa M9 T337 M9 Pajam 2 M9 Nic29 M26 M26 tolleranza alla stanchezza del terreno media bassa elevata elevata resistenza al colpo di fuoco media nessuna elevata resa in semenzaio bassa (60%) buona bassa (40-50%) buona ripresa vegetativa prima di M9 prima di M9 formazione di radici avventizie/polloni nessuna scarsa nessuna radicali calibro frutti/qualità calibro maggiore di M9 (secondo ricerche francesi) simile a M9 angolo di inserzione più piatto rispetto delle branche a M9 piatto altro pelatura della materiale vivaistico relativamente eventualmente per corteccia (problema molto sensibile alle fragile, resistente al Red Delicious spur di cosmesi); infezioni latenti, freddo, formazione o in frutticoltura buona ramificazione in vivaio ne in vivaio terale in buona ramificazio- di qualche getto la- biologica semenzaio 62

4 2/2011 M9 M9 della durata del processo di selezione. Sono in corso anche progetti per la trasformazione genetica dei portinnesti. Un portinnesto geneticamente modificato potrebbe essere accettato probabilmente meglio dall opinione pubblica, dal momento che il consumatore non entra in contatto diretto con un OGM, visto che i frutti sono normali. Se questa sottile differenza sia facile da recepire, lo si vedrà non appena i primi portinnesti OGM otterranno la registrazione per l impiego. Descrizione dei portinnesti In compagnia di Terence Robinson, il coordinatore delle prove in pieno campo, nell azienda sperimentale di Geneva è stato possibile visitare una prova randomizzata con piante singole duplicate dei portinnesti M9 T337 e Pajam 2, B9, M7, M26, G16, G935, G30, G11 e G41. Presso l azienda privata Van de Walle è stato invece possibile prendere visione di una prova dimostrativa con parcelle contenenti una dozzina di piante delle varietà Honey crisp e Gala, messe a dimora con differenti sesti d impianto (da 3 x 4,5 a 3 x 0,9 m) e sottoposte o meno a fumigazione. A confronto erano messi i portinnesti M9 T337, G41, G16, G11 e B9. Una prova simile è in corso nella zona della Hudson Valley, a 150 km da New York City, con le varietà Fuji e Gala. Le indicazioni in tabella si riferiscono soprattutto ai risultati conseguiti dai colleghi americani e sono più o meno dettagliati a seconda del portinnesto. Difficoltà di moltiplicazione Molti portinnesti sviluppati con il programma di Geneva mostrano una forte tendenza alla riduzione della formazione di polloni radicali e stoloni, caratteristica ereditata dal parentale Robusta 5. La ridotta attività dell apparato radicale porta evidenti vantaggi in coltivazione, ma può portare anche a notevoli difficoltà durante la moltiplicazione in vivaio. Tanto G41 che G11 risultano problematici, relativamente allo sviluppo dell apparato radicale e quindi della resa in ceppaia qualora si impiegano i metodi classici di propagazione. Si è dunque proceduto alla ricerca di altre strategie più efficienti per la moltiplicazione. Sembra che quella in vitro possa rappresentare una valida ma costosa soluzione. Sin dal 2004 negli Stati Uniti la coltivazione in vitro di G11 è praticata come procedura standard da due società private. La propagazione in vitro migliora la giovanilità e, secondo quanto dichiarano i colleghi statunitensi, finora non ha prodotto delle mutazioni somaclonali, fornendo materiale omogeneo. La strategia complessiva ideale per i portinnesti problematici G11 e G41, per ottenere una resa in ceppaia soddisfacente, implica secondo gli esperti di Geneva la propagazione in vitro, l impiego di Regalis ed una messa a dimora in ceppaia con sesto molto stretto. Licenze di moltiplicazione Nel 1994 i diritti per la moltiplicazione dei portinnesti vennero concessi a 9 vivaisti del Nord America, e ad oggi ne rimangono soltanto 6. A livello internazionale licenze per vari portinnesti Geneva sono state concesse in Nuova Zelanda, in Cile, in Brasile, in Sudafrica, da poco in Corea del Sud ed in Messico. Il portinnesto Geneva 202 (G202), anch esso ottenuto da un incrocio tra M27 e Robusta 5, è preferito soprattutto in Nuova Zelanda, dov è reperibile sul mercato già da qualche anno. Per quanto riguarda l Europa, inizialmente i vivaisti licenziatari erano 7, ridotti poi a 4, di cui 2 in Francia, 1 in Italia ed 1 in Olanda. Nel 1998 ha avuto luogo un primo incontro europeo nel corso del quale venne deliberato di dare inizio alle prove sperimentali nel Vecchio Continente. Da lì è nata la prova portinnesti europea EUFRIN, alla quale ha aderito e preso parte anche il Centro di Sperimentazione Agraria di Laimburg e che sarà brevemente descritto di seguito. La propagazione in vitro, prospettata da Geneva ai partner europei sin dalla fine degli anni 90, non venne riconosciuta valida per la moltiplicazione e la produzione di portinnesti certificati né dal gruppo francese CTIFL né dall olandese NAKT. Dal 2007, il CTIFL lo ha accettato per il melo e nel 2008 una società spagnola ha dato inizio alla moltiplicazione in vitro. 63

5 Le esperienze in Alto Adige Presso il Centro di Sperimentazione Agraria di Laimburg si effettuano sin dal 2001 delle prove sperimentali con i portinnesti tolleranti CG3007, G41, CG4013, G202, G11 e G16. Nell ambito del progetto europeo EUFRIN, i portinnesti sono stati messi a confronto con gli standard M9 T337 e Pajam 2 in 7 diversi siti dislocati in Germania, Francia, Spagna, Polonia ed Italia. Lo schema sperimentale è randomizzato con piante singole in 9 ripetizioni. I portinnesti innestati con la varietà Golden Delicious Smoothee sono stati messi a dimora con sesto d impianto di 3,4 x 1,5 m. Tra il 2001 ed il 2007 si sono fatti regolari rilievi riguardanti il volume delle piante, la circonferenza del tronco, la presenza di polloni radicali e stoloni, la produttività e le caratteristiche qualitative dei frutti. In generale, i portinnesti americani hanno mostrato una vigorìa relativamente accentuata, un buon potenziale di produzione ed una ridotta tendenza alla formazione di polloni radicali e stoloni rispetto ai portinnesti di riferimento. CG3007, CG4013 e G202 sono stati giudicati meno interessanti per la realtà frutticola altoatesina soprattutto a motivo della loro vigoria particolarmente marcata rispetto a quella di M9 T337. In relazione alla circonferenza del tronco, i suddetti portinnesti hanno mostrato una minor resa, in altre parole hanno avuto la più bassa resa specifica. La resa specifica, calcolata come resa/superficie del taglio trasversale del tronco ed espressa in kg/cm 2, fornisce informazioni sul reale potenziale produttivo di un portinnesto. Relativamente alla qualità dei frutti, i valori rilevati erano simili per tutti i portinnesti. È possibile riassumere i risultati come segue: G11 ha mostrato un potenziale produttivo molto elevato con rese/pianta e rese specifiche nettamente superiori a quelle di M9 T337. Per quanto riguarda la vigoria, il portinnesto è risultato simile a M9 Pajam 2. Perdite rilevate presso il vivaio Wafler su G16 a causa dell ipersensibilità nei confronti delle virosi latenti. Anche la vigoria di G16 è risultata comparabile a quella di M9 Pajam 2. Le piante innestate su G16 hanno evidenziato tendenzialmente una resa/ pianta maggiore rispetto a M9 T337, ma una resa specifica minore. G14 ha indotto una vigoria tendenzialmente superiore a quella di M9 Pajam 2, ma è risultato comparabile a G11 per la resa/pianta e la resa specifica. Presso il Centro di Sperimentazione Agraria di Laimburg continuano le osservazioni sul portinnesto G11, dichiarato particolarmente interessante nell ambito dei nostri test. Dal 2010 tale portinnesto è in valutazione in combinazione con le varietà Gala, Golden Delicious, Granny Smith, Cripps Pink e Red Delicious. Nella primavera del 2013 si procederà, in collaborazione con altri istituti europei, alla messa a dimora di una prova sperimentale con i portinnesti più promettenti a livello internazionale, al fine di valutarne la tolleranza nei confronti della stanchezza del terreno. L innesto della varietà Gala sui portinnesti scelti è stato effettuato nella primavera di quest anno. Conclusioni Il portinnesto M9 con le sue selezioni che si diversificano per la vigorìa, è tuttora quello dominante nella moderna frutticoltura intensiva. Per nuovi portinnesti è notoriamente difficile essere presi in considerazione nella realtà frutticola. Ciò vale anche per l Alto Adige. La comparsa sin dal 2003 del colpo di fuoco batterico in impianti intensivi e la problematica della stanchezza del terreno, particolarmente sentita nella nostra provincia, contribuiscono ad accrescere l interesse per eventuali alternative al tradizionale portinnesto notoriamente sensibile ad entrambe le avversità. Tra i quasi 10 programmi di miglioramento genetico dei portinnesti attualmente in corso a livello internazionale, quello di Geneva sembra essere il più promettente. I quarant anni dedicati a questa attività cominciano a mostrare i loro frutti ed alcuni portinnesti sono già disponibili, mentre altri sono ancora in fase di verifica. Di interesse immediato per la nostra frutticoltura e per i vivaisti potrebbero essere i portinnesti G11, G16 e G41, e secondo gli esperti americani anche G935 e G214. Le esperienze condotte in loco sono però in parte ancora insufficienti per un giudizio finale. G16 è ipersensibile alle virosi latenti, non è resistente al colpo di fuoco e a causa della mancanza di brevetto non verrà lanciato in Europa nonostante le sue caratteristiche agronomiche di gran pregio. G11 e G41 sono stati provati presso il Centro di Sperimentazione Agraria di Laimburg: la vigorìa è simile a quella di M9, la produttività è buona, minima la formazione di polloni radicali e di radici aeree, mostra tolleranza, nelle condizioni americane, nei confronti di E. amylovora e della stanchezza del terreno, ma ci sono problemi relativi alla resa in ceppaia. Di conseguenza è in corso anche in Europa la moltiplicazione in vitro. Il Centro di Sperimentazione Agraria di Laimburg proseguirà nell attività di verifica della possibilità di utilizzo di portinnesti alternativi a M9. 64