Fin dai tempi preistorici l olmo è ARBORICOLTURA CLONI DI OLMO RESISTENTI ALLA GRAFIOSI

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1 ARBORICOLTURA CLONI DI OLMO RESISTENTI ALLA GRAFIOSI Gli invincibili quattro La selezione genetica di piante resistenti, unico mezzo per salvare gli olmi dalla grafiosi, ha portato al brevetto di quattro cloni idonei all ambiente mediterraneo che potranno consentire il recupero della specie arborea sia a scopo ornamentale sia per la produzione di legno Testo e foto di Alberto Santini, Fabio Ferrini e Alessia Pepori, Istituto per la protezione delle piante, Cnr, Sesto Fiorentino (FI) Margherita Molfino Fin dai tempi preistorici l olmo è stato un fedele compagno dell uomo e ha avuto molteplici usi quali legname di pregio, foraggio, medicina, tutore vivo della vite, alberatura urbana e molti altri ancora. Caratteristiche che hanno fatto prediligere questa pianta sono anche facilità di trapianto, adattabilità a condizioni pedoclimatiche molto varie e difficili per altre specie arboree, rapidità di accrescimento, bellezza della chioma, facile deperibilità di semi e foglie, resistenza all inquinamento. A partire dal 1910, in Europa, si sono susseguite due pandemie di grafiosi causate dall introduzione di due differenti patogeni fungini, Ophiostoma ulmi e Ophiostoma novo-ulmi, che hanno messo a repentaglio la presenza dell olmo in tutto il continente. La gravità dei danni e l impressionante rapidità di diffusione della malattia destarono l interesse dell opinione pubblica e dei ricercatori che cercarono una soluzione efficace. Caratteristiche della malattia La moria dell olmo, dovuta alla grafiosi, è presente in tutta Europa, parte dell Asia e in Nord America. In Italia Cloni di olmo resistenti a grafiosi nel Quartiere 4 di Firenze. 53 ACER 4/2008

2 ARBORICOLTURA Olmo San Zanobi Brevetto RM 97NV Costitutori: Lorenzo Mittempergher, Alberto Magnani, Fabio Ferrini. Varietà genitrici: San Zanobi è stato selezionato a seguito di inoculazione artificiale, tra i semenzali derivati dall impollinazione incrociata del clone Plantyn [(Ulmus glabra Exoniensis x Ulmus wallichiana p39) x (U. minor 1 x U. minor 28)] con un individuo di U. pumila (N. 15). Il nome deriva dal leggendario germogliamento di un olmo morto al passaggio delle reliquie del vescovo Zanobi che venivano portate nel duomo di Firenze nel 429, evento ricordato da una stele presso il battistero. Descrizione: lo sviluppo su terreni fertili e in climi temperati è eccezionalmente rapido, tanto da ipotizzarne l utilizzo per la produzione di legno da opera. La valutazione del livello di resistenza si è effettuata rilevando i sintomi prodotti dall inoculazione artificiale del fungo su individui autoradicati di tre anni di età e comparandoli a quelli mostrati da cloni con livelli di resistenza noti, come Lobel e Urban, rispettivamente mediamente resistente e resistente. Portamento: conico determinato da un accentuata dominanza apicale (foto a destra in alto). Chioma: stretta. Tronco: dritto, lungo con corteccia (foto a destra in centro) di colore grigio verde (n. 197/c della Ccrhs). Foglie: alternate, decidue, che rimangono verdi e presenti a lungo sulla pianta; hanno spesso lembo ondulato e nervatura centrale convessa (foto a destra in basso); colore verde-giallastro (n. 147/a Ccrhs). Forma: la seconda foglia del ramo corto è largamente ellittica od ovale con apice acuminato e base asimmetrica. Picciolo: glabro e lungo da 6 a 9 mm. Ramo: piuttosto sottile quello dell anno e glabro, di colore grigio-verde (n. 197/a Ccrhs). Gemme a legno: piccole (< 2 mm di diametro), coperte da sole 3-4 perule; colore bruno (n. 200/b Ccrhs); forma rotondeggiante nella parte basale del ramo e nei rami corti; quella apicale del ramo corto è più grande delle altre e obliqua, ripiegata all interno. Fioritura: l entrata in fioritura è lenta, a partire dal 5 anno di età. Frutto: samara ovata-rotondeggiante, sessile, dimensioni 1,5x1,8 cm. Fruttificazione: piuttosto abbondante, ma la percentuale di semi vani è molto alta. Germogliamento: contemporaneo o appena ritardato rispetto a quello dell olmo campestre. Caratteristiche del legno: da recenti prove sperimentali risulta che le proprietà fisicomeccaniche del legno non sono diverse da quanto riportato da Giordano, 1981(Tecnologia del legno, vol. 1, Utet, Torino) per il legno di olmo. Il legno analizzato risulta semipesante, resistente a flessione, a medio ritiro e poco stabile. La percentuale di duramen è piuttosto alta già in piante di giovane età. Olmo Plinio Brevetto RM 97NV0005 Costitutori: Lorenzo Mittempergher, Alberto Magnani, Fabio Ferrini. Varietà genitrici: Plinio è stato selezionato a seguito di inoculazione artificiale, tra i semenzali derivati dall impollinazione incrociata del clone Plantyn [(Ulmus glabra Exoniensis x Ulmus wallichiana p39) x (U. minor 1 x U. minor 28)] con un individuo di U. pumila (S.2). Il nome deriva dal naturalista e storico Plinio il Vecchio del I sec. d. C. Descrizione: l accrescimento è rapido, appena inferiore a quello di San Zanobi e pari a quello di selezioni a più rapida crescita. Sembra adattarsi meglio ai climi italiani più freschi. Utilizzo come pianta ornamentale da ombra. La valutazione del livello di resistenza è avvenuta rilevando i sintomi prodotti dall inoculazione artificiale del fungo su individui autoradicati di tre anni e comparandoli a quelli su cloni di olmo con livelli di resistenza noti, come Lobel e Urban, rispettivamente mediamente resistente e resistente. Chioma: approssimativamente di forma ovale in esemplari di circa 5 anni di età (foto a destra in alto). In esemplari isolati l espansione della chioma in larghezza è del 70% dell altezza. Tronco: dritto, talora leggermente sinuoso, corto. La pianta tende a impalcarsi su 2-3 m di altezza e si avvantaggia di qualche potatura di formazione. Corteccia (foto a destra in centro) di colore grigio verde (n. 198/a Ccrhs); ancora liscia su piante di 5 anni di età. Foglie: alternate, decidue, che rimangono verdi e attive sulla pianta più a lungo della maggioranza degli olmi; hanno il lembo fogliare liscio e glabro nelle pagine superiore e inferiore (foto in basso). Le nervature terziarie sono piuttosto rare; il margine è doppiamente serrato; apice della foglia acuminato; base con un evidente asimmetria; colore verde-giallastro (n. 147/a Ccrhs). Forma: la seconda foglia del ramo corto è largamente ellittica od ovale. Picciolo: glabro e lungo da 6 a 9 mm. Ramo: piuttosto sottile quello dell anno e glabro, di colore grigio-verde (n. 197/a Ccrhs). Gemme a legno: relativamente grandi (2-3 mm di diametro), ovoidi, terminanti a punta non acuminata; colore bruno (n. 200/a Ccrhs); gemma apicale del ramo corto ripiegata all interno rispetto all angolo formato da asse del rametto e picciolo. Fioritura: inizia presto verso i 3 anni di età ed è abbondante. Frutto: samara rotondeggiante sessile con seme centrale di dimensioni di 2x2 cm. Fruttificazione: piuttosto abbondante, ma la percentuale di semi vani è molto alta. Germogliamento: segue di pochissimi giorni quello dell olmo campestre.

3 CICLO DI DIFFUSIONE DELLA MALATTIA Coremio. Le spore sono immerse in una matrice gelatinosa all apice del collo Gli scolitidi scavano covacci nutrizionali alla biforcazione dei rametti Giovane adulto nella galleria Le gallerie larvali si ramificano Gli adulti emergono dalle gallerie coperti di spore del fungo Peritecio. Le spore sono immerse in una matrice gelatinosa all apice del collo Le femmine degli scolitidi cercano olmi morti, tronchi o piante deperienti per accoppiarsi Anello poroso imbrunito Galleria materna di ovideposizione sottocorticale Il fungo si diffonde anche tramite anastomosi radicali Le foglie sopra il punto di infezione appassiscono e virano al verde pallido, poi al giallo e, infine, cadono a terra Le spore del fungo si diffondono nei vasi xilematici dell olmo Disegni di Ignazio Graziosi è interessato tutto il territorio nazionale. Le perdite si avvicinano al 100% degli olmi adulti. Tuttavia, poiché le piantine fino a 2-3 m di altezza e 3-4 anni di età sono indenni dalla malattia sia per la struttura anatomica (vasi di piccole dimensioni) che per l inefficienza degli scolitidi vettori della malattia a insediarsi su piccoli olmi, le specie in natura non sono minacciate di estinzione. L avvento della grafiosi ha condannato la pianta, già annoverata tra le latifoglie nobili, a passare da grande albero a piccolo cespuglio. La malattia è una tracheomicosi, che interessa il tessuto vascolare ed è causata da un fungo microscopico, Ophiostoma novo-ulmi con forma imperfetta Graphium, donde il nome comune di grafiosi che ha in Italia. Nel mondo anglosassone la malattia è nota come Dutch Elm Disease (acronimo DED) ovvero la malattia olandese dell olmo, in onore delle ricercatrici dei Paesi Bassi che per prime la studiarono. Tutte le specie europee di olmo, campestre, montano e ciliato, sono altamente suscettibili alla malattia. In Italia i sintomi compaiono più spesso da fine maggio a tutto giugno e consistono nell improvviso avvizzimento di una branca, seguito da disseccamento e caduta delle foglie, fino alla morte dei rami la cui punta spesse volte si ripiega a uncino. I sintomi si propagano rapidamente alle altre parti della chioma finché la pianta muore nello spazio di uno, due anni al massimo. La presenza del fungo si può verificare macroscopicamente con un taglio trasversalelongitudinale del ramo sintomatico. Nella sezione così ottenuta si osservano i tessuti vascolari del rametto imbruniti per la reazione della pianta, che ostruisce i vasi apponendo gomme e composti fenolici, e dalla formazione di tille (vescicole formate dalle cellule parenchimatiche del legno). Insetti vettori La diffusione della grafiosi avviene tramite gli scolitidi che, nel loro ciclo biologico, si spostano sistematicamente dalle piante deperite alle sane. Scolytus multistriatus e Scolytus scolytus, rispettivamente piccolo e grande Scolitide dell olmo, sono ritenuti i principali vettori della malattia in Italia. Sono insetti xilofagi che colonizzano rapidamente rami e tronchi di alberi indeboliti o morti di recente. Qui si riproducono formando caratteristiche gallerie di ovodeposizione e larvali tra scorza e ultimo legno. La giovane generazione, a primavera,fuoriesce dalle gallerie larvali e si porta su piante sane dove scava dei covacci di maturazione all ascella dei rametti di 1-2 anni (gallerie nutrizionali) nella fase che precede gli accoppiamenti. Se il deperimento e la morte degli olmi è dovuto a grafiosi, gli scolitidi che li hanno colonizzati escono dalle piante imbrattati di spore e micelio del fungo e possono trasmettere la malattia. Infatti, lungo le gallerie il fungo fruttifica con periteci e coremi, strutture riproduttive che si sviluppano in altezza e che portano all estremità gocce di matrice mucillaginosa in cui sono immerse le spore del fungo. Questi scolitidi presentano normalmente due generazioni annuali; la più pericolosa è quella che sfarfalla a primavera in concomitanza con la maggior suscettibilità dell olmo al fungo. L altra possibilità di diffusione si ha quando le piante sono vicine tra loro come in viali, siepi o gruppi. In tali casi, nel corso degli anni, gli apparati radicali s innestano naturalmente tra di loro; se una pianta viene attaccata dal Graphium, questi procede dalla chioma verso il basso fino a invadere l apparato radicale da dove passa alle piante collegate. Qui la velocità di invasione del fungo, che procede questa volta dalle radici alla chioma, seguendo la direzione della linfa, è molto più elevata e la morte è quasi fulminante. Possibilità di controllo Attualmente non sono disponibili prodotti chimici a effetto curativo o preventivo di sicura efficacia e applicabilità. Sono stati provati con qualche risultato composti benzimidazolici somministrati per iniezione nel tronco o nelle radici, ma il loro impiego presenta molti inconvenienti. Il controllo della malattia tende, quindi, a frenarne la velocità di diffusione con la riduzione delle popolazioni dei vettori e con l interruzione delle trasmissioni radicali, mentre la soluzione del problema sembra poter venire dalla selezione di olmi resistenti. Il numero degli scolitidi si riduce tagliando ed eliminando subito le piante di olmo morte o deperite; i rami vanno bruciati mentre le grosse branche e il tronco, per essere utilizzati, si scortecciano per impedire la riproduzione degli insetti. L operazione va eseguita prontamente durante tutto l anno e su tutti gli olmi della zona interessata. Gli scolitidi, infatti, si spostano normalmente di m e occasionalmente superano distanze di un km. Bisogna evitare di lasciare a terra parti di olmo con corteccia. Solo se la malattia interessa meno di 1/3 della chioma si può tentare di salvare la pianta asportando la parte colpita qualche metro sotto la presenza dei sintomi. Data la velocità di progressione della grafiosi, è opportuno asportare completamente le piante con sintomi. 55 ACER 4/2008

4 ARBORICOLTURA Un eliminazione tempestiva evita l invasione dell apparato radicale da parte del fungo e la successiva trasmissione per questa via. Nel caso di piante adiacenti, la si evita con una fossa che tagli le radici tra la pianta malata e quelle sane vicine. È evidente che l operazione va fatta con tempestività perché il costoso intervento non risulti inutile. Miglioramento genetico In Europa l idea che il miglioramento genetico per la resistenza alla grafiosi fosse una strada per tutelare l olmo sorse intorno al 1928 al laboratorio fitopatologico Willie Commelin Scholten di Baarn, in Olanda. Qui fu costituita un ampia collezione di olmi europei e si ottennero le prime cultivar resistenti. Sull esempio olandese, alcuni programmi di miglioramento genetico iniziarono nella seconda metà degli anni 70 quando la seconda epidemia, ancor più distruttiva della prima, invadeva il continente e gli olmi selezionati in Olanda negli anni 30 non mostravano una sufficiente resistenza. Ibridi di specie europee di seconda e terza generazione suggerivano che una tale caratteristica potesse essere accumulata. Per accelerare il processo e ottenere risultati in tempi ragionevoli, fu deciso di incorporare negli ibridi le specie asiatiche molto più resistenti. In seguito sono stati selezionati e rilasciati sul mercato cloni ibridi semplici o complessi tra specie asiatiche ed europee resistenti alla grafiosi. In Italia, in quel periodo, iniziò un progetto ancora attivo presso l Istituto per la protezione delle piante (Ipp) di Sesto Fiorentino (FI) del Cnr. L idea base era la convinzione che l ambiente mediterraneo richiedesse piante adatte al suo clima. Infatti, il favorevole adattamento di alcune specie asiatiche quali l olmo siberiano (Ulmus pumila) e altre, e l inadeguatezza dei cloni olandesi alle aree calde e secche dell Italia centrale e meridionale, incoraggiarono a seguire questa strada. Il rischio è, però, quello di ridurre la variabilità genetica delle specie coltivate perché vengono selezionati esclusivamente i genotipi superiori per determinati caratteri: per questo la domesticazione di molte specie vegetali ha comportato anche un bottleneck genetico. Tuttavia, quando la selezione è volta a ottenere piante adatte a diverse condizioni ambientali e per usi differenti il risultato può comportare anche un incremento della variabilità. Il caso dell olmo è paradigmatico. L albero, come ricordato, ha avuto molteplici usi, quindi il miglioramento genetico non si è limitato a ottenere cultivar resistenti, ma ha considerato altri aspetti: forma della pianta, rapidità di accrescimento, qualità del legno e dimensioni delle foglie. Per soddisfare queste necessità e mantenere una sufficiente varia- Olmo Arno Brevetto RM 2006NV Costitutori: Alberto Santini, Lorenzo Mittempergher, Fabio Ferrini, Alberto Fagnani. Varietà genitrici: il clone d olmo Arno è stato selezionato a seguito di inoculazione artificiale, tra i semenzali derivati dall impollinazione incrociata del clone Plantyn [(Ulmus glabra Exoniensis x U. wallichiana p39) x (U. minor 1 x U. minor 28)] con un individuo di U. pumila (S 2). Descrizione: accrescimento rapido: a un buon sviluppo longitudinale si accompagna un sostenuto incremento diametrale. La valutazione delle caratteristiche incrementali è avvenuta in numerose stazioni sperimentali dell Italia centromeridionale. I risultati comparativi collocano questo clone tra quelli a più rapido accrescimento. La valutazione del livello di resistenza è avvenuta in due anni diversi, rilevando i sintomi prodotti dalla inoculazione artificiale del fungo su 10 individui autoradicati di 3 anni di età. Anche se le percentuali di sintomi nell anno dell inoculazione e in quello successivo sono comparabili con quelle del clone Lobel, a suscettibilità intermedia, questa pianta è capace di ricostituire completamente e rapidamente le porzioni di chioma disseccate. Portamento: eretto con rami principali ascendenti (foto a sinistra in alto). Chioma: leggera, da ovale a sub-rotonda, come si può vedere nella foto in alto, che si riferisce a esemplari di 7 anni ubicati presso i campi sperimentali di Montepaldi (FI). Fusto: è monopodiale, con tendenza alla biforcazione oltre i tre metri, lungo con corteccia (foto a sinistra in centro) di colore grigio verde n. 198B/198C con screpolature grigio-arancio (n. 177/c Ccrhs). Foglie: alternate, decidue, che rimangono verdi e a lungo sulla pianta; hanno spesso lembo ondulato e nervatura centrale convessa (foto a sinistra in basso); colore verde-giallastro (n. 147/a Ccrhs). Forma: la seconda foglia del ramo corto è ovata, asimmetrica, lunga mediamente 5-9 cm e larga 3-5 cm; l apice è acuminato e la base è più asimmetrica nelle foglie del getto lungo. Picciolo: si presenta glabro, lungo mediamente 6,5 mm nel getto corto e 7,5 nel getto lungo. Ramo: è piuttosto sottile quello dell anno e glabro, di colore grigio-verde (n.197/a Ccrhs). Gemme a legno: sono piccole (< 2 mm di diametro), coperte da sole 3-4 perule; di colore bruno (n. 200/b Ccrhs); la forma è rotondeggiante nella parte basale del ramo e nei rami corti, la gemma apicale del ramo corto è più grande delle altre e si presenta obliqua, ripiegata all interno. Fioritura: l entrata in fioritura del clone è piuttosto lenta e avviene a partire dal quinto anno di età. Frutto: è costituito da una samara ovata-rotondeggiante, sessile di dimensioni di 1,4x1,7 cm. Germogliamento: si verifica contemporaneamente a quello dell olmo campestre. 56 ACER 4/2008

5 ARBORICOLTURA bilità genetica per tamponare possibili nuovi stress, come ulteriori forme della grafiosi, altre malattie e cambi climatici, è stato deciso di ampliare la base genetica, detta anche incorporazione. Questa metodica è consistita nel selezionare una base di olmi indigeni con caratteristiche sufficientemente buone da agire come genitori, base che è stata incrociata con esemplari di specie asiatiche che avevano mostrato capacità di acclimatarsi ai differenti climi nei quali sarebbero stati piantati e un buon livello di resistenza alla malattia. Una volta ottenuti gli incroci tra le specie, i semenzali sono stati piantati in campo e, all età di tre anni, infettati artificialmente con una sospensione a concentrazione nota di spore del patogeno. Le piante resistenti erano propagate agamicamente e, a tre anni dalla radicazione, più ripetizioni per ogni genotipo sono state re-infettate in condizioni omogenee. Le piante che hanno superato anche questo secondo saggio sono state nuovamente propagate e piantate in ambienti caratterizzati da climi contrastanti in modo da verificarne l adattabilità, oltre a forma della chioma, colore delle foglie e rapidità di accrescimento. A oggi quattro cloni sono stati brevettati dall Ipp: S. Zanobi, Plinio, Fiorente e Arno ; molti altri sono in fase avanzata di prova. Si è caratterizzato il legname di alcuni, risultato non inferiore a quanto riportato in letteratura. La resistenza di San Zanobi e Plinio è significativamente migliore di quella dei cloni di confronto. Le due selezioni non si sono dimostrate particolarmente sensibili agli attacchi di insetti parassiti di legno e foglie, nè si registrano casi di giallume dell olmo. Tutto ciò ipotizza un nuovo utilizzo dell olmo nel campo del legname di pregio, mentre il tasso di accrescimento assai elevato lo rende adatto anche per la produzione di biomassa. Olmi resistenti ed eleganti si potranno usare per alberature urbane, dato che piante impiegate a tale scopo, come platano e ippocastano, sono soggette a epidemie di altri patogeni. La disponibilità di una nuova specie è di grande importanza estetica ed ecologica per rendere il paesaggio meno uniforme. Abstract The invincibile four All the European elm species are affected by Dutch Elm Disease. A programme for genetic improvement was started in the 1970s, which combined the features of Italian elms with the resistance of Asian species. The selection is also oriented towards structure, leaf shape, growth rapidity and adaptation to the Mediterranean climate. Four clones have been patented: San Zanobi, Plinio, Arno and Fiorente. Olmo Fiorente Brevetto RM 2006NV Costitutori: Alberto Santini, Lorenzo Mittempergher, Fabio Ferrini, Alberto Fagnani. Varietà genitrici: Fiorente è stato selezionato a seguito di inoculazione artificiale, tra i semenzali derivati dall impollinazione incrociata del clone di Ulmus pumila L. S10 con il clone di U. minor Mill. C02 entrambi appartenenti alle collezioni dell Istituto per la protezione delle piante del Cnr. Descrizione: il clone Fiorente è ad accrescimento particolarmente rapido; il suo sviluppo longitudinale e diametrale è molto sostenuto e, in genere, superiore a quello di altre varietà piantate nella stessa stazione. La valutazione delle caratteristiche incrementali è avvenuta in due stazioni dell Italia centrale in condizioni climatiche nettamente differenti: Appennino romagnolo e colline del Chianti. La valutazione del livello di resistenza è avvenuta in due anni diversi, rilevando i sintomi prodotti dall inoculazione artificiale del fungo su 10 individui autoradicati di 3 anni di età. Le percentuali di sintomi nell anno dell inoculazione sono risultate comparabili con quelle del clone Lobel, con resistenza intermedia. Tuttavia, a partire dall anno dopo, i sintomi tendono a scomparire e il disseccamento rimane confinato a porzioni limitate delle ramificazioni secondarie, per poi scomparire del tutto. Portamento: fastigiato-conico con accentuata dominanza apicale e rami ascendenti (foto a destra in alto). Chioma: slanciata e piramidale. Fusto: monopodiale, con tendenza alla biforcazione oltre i 3 metri; lungo con corteccia (foto a destra in centro) di colore grigio verde (n. 198/b-/198/c con screpolature grigio-arancio (n. 177/c Ccrhs). Foglie: alternate, decidue, che rimangono verdi e a lungo sulla pianta (foto a destra in basso); hanno spesso lembo ondulato e nervatura centrale convessa; colore verde-giallastro (n. 147/a Ccrhs). Forma: la seconda foglia del ramo corto è ovata o anche lanceolata, asimmetrica, pagina superiore scabra, pagina inferiore pubescente e ruvida. Lunga 3-8 cm e larga 3,5-5 cm, la base risulta significativamente più asimmetrica nelle foglie del getto corto. Picciolo: si presenta pubescente, lungo mediamente 10,70 mm nel getto corto e 6,6 in quello lungo. Ramo: piuttosto sottile quello dell anno e scarsamente pubescente, di colore grigio-verde (n. 197/A 199/A Ccrhs). Gemme a legno: sono piccole (< 2 mm di diametro), ovoidi, coperte da sole 3-4 perule ciliate; colore bruno (grigio-arancio n. 177/a del Ccrhs); la forma è rotondeggiante nella parte basale del ramo e nei rami corti; la gemma apicale del ramo corto è più grande delle altre, obliqua e ripiegata all interno. Fioritura: l entrata in fioritura è lenta, a partire dal 4-5 anno di età. Frutto: samara ovata-rotondeggiante, sessile di dimensioni di 1,4x1,7 cm con seme decentrato verso l apice. Germogliamento: si verifica anticipatamente rispetto a quello dell olmo campestre. 57 ACER 4/2008

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