Le moderne biotecnologie La fase di prelievo viene condotta al microscopio sotto cappa a flusso laminare e consiste nell espianto di un gruppo di cellule meristematiche da una gemma. la tecnica d elezione per la fragola e la patata, colture facilmente soggette ad attacchi virali. COLTURA DI ANTERE E DI OVARI La tecnica delle colture in vitro di antere o di ovari immaturi nacque dall idea di poter meglio sfruttare le mutazioni positive che si verificano in alcuni geni o cromosomi. Il rimescolamento genetico derivato dalla fusione dei gameti maschili e femminili, infatti, se da una parte rappresenta una fonte di variabilità genetica, risorsa principale dell evoluzione e protezione dell organismo da mutazioni dannose, dall altra rende difficili l individuazione e l isolamento dei mutanti utili. Lo stato diploide delle piante, inoltre, rende il miglioramento genetico tradizionale lungo e laborioso e si calcola che con l autofecondazione siano necessarie almeno 5-6 generazioni per ottenere la completa omozigosi dei caratteri. Colture di cellule e intere piante aploidi facilitano l isolamento di mutanti e le tecniche di incrocio e selezione, poiché le mutazioni utili non vengono mascherate dalla copia del gene normale. L utilità di tali piante è stata descritta fin dai primi anni del 900, ma il loro uso era limitato ai casi di aploidia spontanea, soprattutto nel frumento e nel mais. Nel 1966 fu scoperta accidentalmente e descritta la rigenerazione di piante aploidi da colture di polline in vitro e oggi tale tecnica è stata realizzata per oltre un centinaio di specie vegetali tra cui il tabacco, l orzo, la vite, il mais, il frumento, la patata, il riso. Di queste due ultime colture sono in circolazione varietà migliorate che derivano da piante aploidi. Il riso, in particolare, ha foglie più grandi e un peso in sostanza secca di circa il doppio del normale. Fra le colture ortive sono stati particolarmente studiati l asparago e la melanzana. La tecnica consiste nei seguenti passaggi: FOCUS 1. Le antere immature vengono sottoposte a un trattamento a freddo per alcuni giorni, variabile a seconda della specie. 2. Dalle antere vengono espiantate le microspore allo stadio mononucleato. 3. Le microspore vengono trapiantate in terreno di coltura. 87 Capitolo 3 4. Si forma un callo da cui si sviluppa la piantina. 5. A volte il callo viene trapiantato in un nuovo terreno di coltura povero di auxine e di saccarosio [ 14 ]. Quando si vogliono ottenere piante diploidi, dopo aver identificato la mutazione utile, si può stimolare in vitro la duplicazione dei cromosomi utilizzando un farmaco, la colchicina. Si genera così una pianta fertile come una pianta normale in cui entrambe le copie di tutti i geni sono identiche. Una tecnica simile si utilizza nelle colture degli ovari immaturi anche se, per il momento, è risultata meno efficiente della coltura di antere. Molto recentemente si è messa a punto tale tecnica per la cipolla: considerando che questa specie è allogama e biennale, e richiede lunghi tempi per conseguire un accettabile livello di omozigosi, l induzione in vitro di aploidi apre nuove prospettive per il suo miglioramento genetico. SEME ARTIFICIALE La produzione di semi artificiali è una tecnologia relativamente nuova, ma con prospettive molto promettenti. La tecnica prevede fondamentalmente tre fasi: 1. gli embrioni vengono prodotti in vitro attraverso colture di calli o cellule in mezzo liquido o solido; 2. si pratica l incapsulamento dell embrione con alginato di calcio a cui vengono aggiunti anche fitormoni, agrofarmaci, fertilizzanti e micorrize; 3. si seminano su idonei substrati. Con questa tecnica sono già state messe a punto procedure per le ornamentali, per la coltura di carota, sedano, melone e pomodoro, il cui interesse commerciale è indubbiamente più elevato. a 14 Colture in vitro di antere immature: antere di orzo (a) e antere di vite con sviluppo di callo aploide (b) e diploide (c). TRASMISSIONE E CONTROLLO DEI VIRUS I virus si possono trasmettere da pianta a pianta per contatto, per seme, per polline, per propagazione vegetativa, per mezzo di funghi e per vettori animali. Poiché le malattie virali non sono curabili con trattamenti in campo, l unico modo per controllarle è la prevenzione. Il risanamento di piante infette prevede la coltura di meristemi apicali nei quali le particelle virali sono assai rare. 0100.Parte1_Cap_03.indd 87 b c 26/02/21 16:59