caratterizzazione e vitalità dei tricomi in frutti di actinidia

CARATTERIZZAZIONE E VITALITÀ DEI TRICOMI IN FRUTTI DI ACTINIDIA
CHARACTERIZATION AND VIABILITY OF HAIRS IN KIWIFRUIT FRUITS
Dichio B. (1), Remorini D. (2), Lang S. (3)
(1)
Dipartimento di Produzione Vegetale, Università della Basilicata, Via dell’Ateneo Lucano n 10
Potenza.
(2)
Dipartimento di Coltivazione e Difesa delle Specie Legnose, Università di Pisa, Via del Borghetto
80, 56124 Pisa.
(3)
HortResearch, Private bag 11 030, Palmerston North, New Zealand.
Parole chiave: traspirazione, Zespri Gold™, Hayward.
Additional key words :transpiration, Zespri Gold™, Hayward.
Abstract
Hair density and viability at the surface of kiwifruit fruits (Zespri Gold™ and Hayward) were
investigated to determine their contribution to fruit transpiration and thus to the xylematic flux in the
fruit. These features are essential to complete knowledge on the transportation mechanisms of slightly
mobile elements with special reference to calcium accumulation and distribution in kiwifruit fruits. The
results of the experiment carried out at the HortResearch Institute of Palmerston North (New Zealand)
point to different types and size of hairs in the two considered species, and to a different localization at
the fruit surface. Hair viability is decreasing during the early weeks after flowering, and becomes zero
after about 50 days. Total loss of viability of hairs is found to coincide with the sharp reduction in
transpiration recently reported by other scientists.
Introduzione
La traspirazione del frutto di actinidia è importante perché rappresenta, come in tutti gli organi
traspiranti, la forza motrice per il richiamo del flusso xilematico e permette quindi il rifornimento
idrico. Attraverso il flusso xilematico viene garantito il rifornimento di elementi minerali necessari per
lo sviluppo del frutto e in particolare di calcio, elemento poco mobile, che è coinvolto in diversi
processi biochimici e fisiologici della maturazione (Hepler e Wayne, 1985). Le conoscenze sulla
distribuzione, la densità e la vitalità dei tricomi risultano quindi importanti per determinare il loro
contributo ai processi traspirativi del frutto. I risultati di queste indagini sono preliminari e saranno
oggetto di approfondimento per l’applicazione di un modello matematico per la stima della
traspirazione istantanea della superficie del frutto.
Materiali e metodi
Le prove sono state condotte in un campo sperimentale della Massey University a Palmerston North
(Nuova Zelanda). La sperimentazione è stata svolta in piante, appartenenti alle due cultivar
commerciali Zespri Gold™ (Actinidia chinensis) e Hayward (Actinidia deliziosa (A. Chev.) C.F.
Liang. & A.R. Ferguson) allevate a pergoletta, con sesto d’impianto 5x6 m.
Le analisi della distribuzione dei tricomi sono state effettuate nella fase prossima alla raccolta,
prelevando 3 frutti per cultivar. Su ognuno di essi sono stati prelevati 12 campioni di 19,63 mm2 di
superficie del frutto (6 in senso longitudinale e 6 in senso orizzontale nella zona equatoriale) (Figura
1). Sui campioni prelevati è stato effettuato il conteggio delle diverse tipologie di tricomi presenti. Per
l’analisi è stato utilizzato uno microscopio ottico connesso ad un computer dotato di un programma per
l’analisi di immagine (Video-Master; Moverlay).
Per quanto riguarda la vitalità dei tricomi l’analisi è stata eseguita solo su cv Hayward effettuando 7
campionamenti di frutti nei primi 63 giorni successivi alla fioritura. In ogni data di rilievo, con l’ausilio
di un microscopio ottico, su un campione di 10 frutti per data sono stati prelevati in media 100 tricomi.
I tricomi sono stati immersi per 1 ora in una soluzione colorante “Alexander’s stain” e successivamente
è stata valutata la funzionalità o la mancata funzionalità del citoplasma cellulare evidenziata,
rispettivamente, dalla colorazione rosa o verde-blu.
Risultati e Discussione
Il frutto della cv. Hayward rispetto al frutto della cv. Zespri Gold™ presenta, sia lungo l’asse
longitudinale sia lungo l’asse orizzontale della zona equatoriale, una densità minore di tricomi per unità
di superficie. In entrambe le cultivar la densità dei tricomi risulta decrescente dalla parte distale verso
la parte prossimale all’attacco del peduncolo, variando da circa 240 a circa 75 tricomi per cm2 e da 530
a 270 rispettivamente per i frutti della cv. Hayward e Zespri Gold™. Una distribuzione costante,
viceversa, è stata riscontrata lungo la linea equatoriale dei frutti (Figura 2).
Il frutto dell’Hayward presenta una percentuale di circa il 75% di tricomi singoli rispetto al 60%
presenti nel frutto di Zespri Gold™, mentre i tricomi doppi sono presenti con percentuali del 22% e del
35% rispettivamente per le due cv. a confronto. Nessuna differenza significativa è stata riscontrata per i
tricomi tripli e quadrupli (dati non mostrati).
Nella figura 3 è riportata la vitalità del citoplasma delle cellule dei tricomi espressa come rapporto
percentuale tra la lunghezza della porzione vitale del tricoma e la sua lunghezza totale. Il tricoma inizia
a perdere vitalità dalla porzione distale per procedere verso la porzione prossimale alla connessione
con il frutto. La vitalità dei tricomi resta comunque alta nelle prime due settimane dopo la piena
fioritura, si riduce di circa il 50% dopo 4 settimane e perde totalmente la funzionalità dopo circa 7
settimane. La perdita di funzionalità dei tricomi potrebbe spiegare l’andamento decrescente della
traspirazione dei frutti di actinidia nelle prime sette settimane e i valori quasi insignificanti nelle
settimane successive (Xiloyannis et al., 2001). Inoltre la drastica riduzione della traspirazione è
coincidente con la riduzione della funzionalità del sistema di trasporto del frutto (Dichio et al., 2003). I
nostri risultati confermano l’ipotesi dei diversi autori che considerano le prime 6-7 settimane
determinanti per i processi di accumulo del calcio nel frutto (Clark e Smith, 1991; Ferguson A.R.,
1984; Xiloyannis et al., 2001).
Ringraziamenti
Gli autori desiderano ringraziare per il supporto tecnico Martina Unverzagt e Gudrun Baumgartner
laureande presso la Justus-Liebig University (Germania).
Bibliografia
Clark C.J., Smith G.S. 1991. Seasonal changes in the form and distribution of calcium in the fruit of
kiwifruit vines. J. Hort. Sci. 66(6): 747-753
Dichio B., Remorini D., Lang S. 2003. Developmental changes in xylem functionality in Kiwifruit
fruit: implications for fruit calcium. Acta Hort. 610: 191-195
Ferguson A.R. 1984. Kiwifruit: a botanical review. Hort. Rev. 6 :1-64.
Hepler P.K., Wayne R.O. 1985. Calcium and plant development. Ann. Rev. Plant Physiol. 36: 397-439
Xiloyannis C., Celano G., Montanaro G., Dichio B. 2001. Water relations, calcium and potassium
concentration in fruits and leaves during annual growth in mature kiwifruit plants. Acta Hort. 564:
129-134
Fig 1: Raffigurazione della
posizione dei 12 campioni di
19,63 mm2 prelevati da ogni
frutto di Hayward e Zespri
Gold.
1
2
A
B
3
D
C
E
Figure shows 12 spots (19,63
mm2) sampled in Hayward
and Zespri Gold fruits.
F
4
5
6
600
Zespri Gold
Hayward
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0
0
1
2
3
4
5
6
A
Spot longitudinale
B
C
D
E
Spot equatoriale
F
Fig 2: Densità dei tricomi
prelevati
in
senso
longitudinale e equatoriale
sui frutti di Hayward e
Zespri Gold. Ogni punto
rappresenta la media di 3
frutti, le barre verticali
rappresentano
l’errore
standard.
Figure shows the distribution
of the hair density from the
position showed in Fig 1 in
Hayward and Zespri Gold
fruits.
Bars
represent
standard error
Fig 3: Vitalità dei tricomi
prelevati sui frutti di
Hayward.
Ogni
punto
rappresenta la media di circa
100 tricomi prelevati su un
campione di 10 frutti, le
barre verticali rappresentano
l’errore standard.
100
Vitalità tricomi (%)
Tricomi / cm
2
600
80
60
40
20
0
0
10
20
30
40
50
60
Giorni dalla piena fioritura
70
Viability of Hayward fruits
hairs starting from full
bloom.
Bars
represent
standard error.