La conservazione ex situ gioca un ruolo chiave per assicurare il mantenimento del germoplasma di specie spontanee e coltivate. Le Banche dei Semi, in particolare, costituiscono una straordinaria possibilità di conservare il germoplasma per lungo tempo, in uno spazio limitato e dedicando specifica attenzione alle specie vegetali endemiche, rare e/o minacciate. La longevità dei semi, ovvero la durata della loro vitalità durante la conservazione, può variare grandemente tra le specie ed anche tra le diverse accessioni, in relazione alla variabilità dei genotipi e alla provenienza (Hong & Ellis, 1996). E’ noto da tempo che l’applicazione di tecniche tradizionali di disidratazione e congelamento a -18 °C esclude la possibilità di conservare semi che perdono rapidamente la vitalità a causa dell’intolleranza alla disidratazione (Roberts, 1973; Ellis et al., 1990). Per quanto riguarda le orchidee non è al momento chiaro quale sia l’approccio migliore per la loro conservazione sul lungo periodo (Seaton & Pritchard, 2008). Sono qui riportati i primi risultati relativi a prove di crioconservazione di semi di specie di orchidee terrestri Anacamptis laxiflora, Anacamptis pyramidalis e di un’orchidea tropicale, Catasetum maculatum. Sono stati inoltre valutati gli effetti della crioconservazione su protocormi di Ophrys garganica. Per i protocormi il protocollo applicato fa riferimento a quanto riportato da Sakai et al. (2008), con diversi pre-trattamenti e disidratazione-vitrificazione con PVS2; lo scongelamento è stato effettuato con immersione in bagno termostatato a 40 °C per 2 minuti, al quale è seguita la reidratazione in substrato liquido con saccarosio 1,2 M. Il congelamento di protocormi di O. garganica ha indotto una lieve riduzione della vitalità, valutata con il test FDA: l’84 % dei protocormi risultava vitale dopo lo scongelamento e la percentuale aumentava fino al 90 % quando i protocormi erano sottoposti a pre-trattamenti prima dell’immersione in N liquido. E’ in corso la valutazione della ricrescita in vitro dei protocormi crioconservati. Semi maturi di C. maculatum sono stati sottoposti a test di vitalità con TTC, a prove di germinazione in vitro, dopo sterilizzazione con NaOCl 1,5% di Cl attivo per 2’, prima e dopo immersione per oltre 1 ora in azoto liquido. Il 95,6 % dei semi prima del congelamento risultava positivo al test colorimetrico con TTC e il 97,8 % germinava formando protocormi con rizoidi. La percentuale di semi vitali dopo il trattamento con azoto liquido era del 90,9% e la germinabilità rimaneva pressoché invariata. La vitalità dei semi di A. laxiflora e A. pyramidalis è stata testata con il test al TTC su semi maturi non scarificati, dopo scarificazione-sterilizzazione e dopo congelamento in N liquido e successiva scarificazione-sterilizzazione. La vitalità aumentava dopo la scarificazione-sterilizzazione in entrambe le specie, confermando la necessità del trattamento per i semi di orchidee terrestri che a maturità presentano tegumenti impermeabili. Il congelamento in azoto liquido non determinava variazioni significative sulla vitalità, che risultava del 37,7 % per A. laxiflora e dell’8,1 % per A. pyramidalis. Alla luce dei risultati ottenuti la crioconservazione sembra essere un’ottima tecnica di conservazione per semi e protocormi di orchidee, soprattutto per la possibilità che essa offre per il mantenimento del germoplasma per tempi teoricamente illimitati. Ringraziamo la Fondazione Cassa di Risparmio di Reggio Emilia “Pietro Manodori” per il supporto finanziario alle ricerche, Progetto CrioBanca del Germoplasma UNIMORE. Ellis, R.H., Hong T.D., Roberts E.H. 1990. An intermediate category of seed storage behaviour? I. Coffee. J. Exp. Bot. 41:1167-1174. Hong, T.D., Ellis R.H.. 1996. A protocol to determine seed storage behaviour. IPGRI. Technical Bulletin No. 1., Rome. Roberts, E.H. 1973. Predicting the storage life of seeds. Seed Sci. and Technol. 1:499-514. Sakai A., Hirai D., Niino T. 2008. In: B. Reed (ed.) Plant Cryopreservation: A Practical Guide, pp.33-57. Seaton P.T., Pritchard H.W. 2008. Life in the Freezer, Orchids:167-170.

Crioconservazione di semi e protocormi di orchidee spontanee / Pirondini, Andrea; E., Santoro; A., Zuccoli; Gatti, Enrico; Sgarbi, Elisabetta. - STAMPA. - (2012), pp. 115-115. ((Intervento presentato al convegno 107° Congresso della Società Botanica Italiana Onlus tenutosi a Benevento nel 18-22 settembre 2012.

Crioconservazione di semi e protocormi di orchidee spontanee

PIRONDINI, ANDREA;GATTI, ENRICO;SGARBI, Elisabetta
2012

Abstract

La conservazione ex situ gioca un ruolo chiave per assicurare il mantenimento del germoplasma di specie spontanee e coltivate. Le Banche dei Semi, in particolare, costituiscono una straordinaria possibilità di conservare il germoplasma per lungo tempo, in uno spazio limitato e dedicando specifica attenzione alle specie vegetali endemiche, rare e/o minacciate. La longevità dei semi, ovvero la durata della loro vitalità durante la conservazione, può variare grandemente tra le specie ed anche tra le diverse accessioni, in relazione alla variabilità dei genotipi e alla provenienza (Hong & Ellis, 1996). E’ noto da tempo che l’applicazione di tecniche tradizionali di disidratazione e congelamento a -18 °C esclude la possibilità di conservare semi che perdono rapidamente la vitalità a causa dell’intolleranza alla disidratazione (Roberts, 1973; Ellis et al., 1990). Per quanto riguarda le orchidee non è al momento chiaro quale sia l’approccio migliore per la loro conservazione sul lungo periodo (Seaton & Pritchard, 2008). Sono qui riportati i primi risultati relativi a prove di crioconservazione di semi di specie di orchidee terrestri Anacamptis laxiflora, Anacamptis pyramidalis e di un’orchidea tropicale, Catasetum maculatum. Sono stati inoltre valutati gli effetti della crioconservazione su protocormi di Ophrys garganica. Per i protocormi il protocollo applicato fa riferimento a quanto riportato da Sakai et al. (2008), con diversi pre-trattamenti e disidratazione-vitrificazione con PVS2; lo scongelamento è stato effettuato con immersione in bagno termostatato a 40 °C per 2 minuti, al quale è seguita la reidratazione in substrato liquido con saccarosio 1,2 M. Il congelamento di protocormi di O. garganica ha indotto una lieve riduzione della vitalità, valutata con il test FDA: l’84 % dei protocormi risultava vitale dopo lo scongelamento e la percentuale aumentava fino al 90 % quando i protocormi erano sottoposti a pre-trattamenti prima dell’immersione in N liquido. E’ in corso la valutazione della ricrescita in vitro dei protocormi crioconservati. Semi maturi di C. maculatum sono stati sottoposti a test di vitalità con TTC, a prove di germinazione in vitro, dopo sterilizzazione con NaOCl 1,5% di Cl attivo per 2’, prima e dopo immersione per oltre 1 ora in azoto liquido. Il 95,6 % dei semi prima del congelamento risultava positivo al test colorimetrico con TTC e il 97,8 % germinava formando protocormi con rizoidi. La percentuale di semi vitali dopo il trattamento con azoto liquido era del 90,9% e la germinabilità rimaneva pressoché invariata. La vitalità dei semi di A. laxiflora e A. pyramidalis è stata testata con il test al TTC su semi maturi non scarificati, dopo scarificazione-sterilizzazione e dopo congelamento in N liquido e successiva scarificazione-sterilizzazione. La vitalità aumentava dopo la scarificazione-sterilizzazione in entrambe le specie, confermando la necessità del trattamento per i semi di orchidee terrestri che a maturità presentano tegumenti impermeabili. Il congelamento in azoto liquido non determinava variazioni significative sulla vitalità, che risultava del 37,7 % per A. laxiflora e dell’8,1 % per A. pyramidalis. Alla luce dei risultati ottenuti la crioconservazione sembra essere un’ottima tecnica di conservazione per semi e protocormi di orchidee, soprattutto per la possibilità che essa offre per il mantenimento del germoplasma per tempi teoricamente illimitati. Ringraziamo la Fondazione Cassa di Risparmio di Reggio Emilia “Pietro Manodori” per il supporto finanziario alle ricerche, Progetto CrioBanca del Germoplasma UNIMORE. Ellis, R.H., Hong T.D., Roberts E.H. 1990. An intermediate category of seed storage behaviour? I. Coffee. J. Exp. Bot. 41:1167-1174. Hong, T.D., Ellis R.H.. 1996. A protocol to determine seed storage behaviour. IPGRI. Technical Bulletin No. 1., Rome. Roberts, E.H. 1973. Predicting the storage life of seeds. Seed Sci. and Technol. 1:499-514. Sakai A., Hirai D., Niino T. 2008. In: B. Reed (ed.) Plant Cryopreservation: A Practical Guide, pp.33-57. Seaton P.T., Pritchard H.W. 2008. Life in the Freezer, Orchids:167-170.
107° Congresso della Società Botanica Italiana Onlus
Benevento
18-22 settembre 2012
Pirondini, Andrea; E., Santoro; A., Zuccoli; Gatti, Enrico; Sgarbi, Elisabetta
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