Nuovi portinnesti per il melo dagli Stati Uniti

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.
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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
2/2011
M27
G65
M9
G41
G11
G16
M26
G202
G935
G214
M7-MM106
G390
G890
G969
G210
franco
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 conclu-
se 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
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 com-
pleta 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.
incrocio
vigorìa
tolleranza alla stanchezza del terreno
resistenza al colpo
di fuoco
resa in semenzaio
ripresa vegetativa
formazione di radici
avventizie/polloni
radicali
calibro frutti/qualità
angolo di inserzione
delle branche
altro
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Geneva® 11 (G11) Geneva® 16 (G16) Geneva® 41 (G41)
G935
G214
Ottawa 3 x Malus
M27 x Robusta 5 Ottawa 3 x Robusta 5
Ottawa 3 x Robusta 5
M26 x Robusta 5
(1976)
floribunda (1981)
(1975)
M9 T337
M9 Pajam 2
M9 Nic29
M26
M26
media
bassa
elevata
media
nessuna
elevata
bassa (60%)
prima di M9
buona
bassa (40-50%)
prima di M9
nessuna
scarsa
nessuna
calibro maggiore
di M9 (secondo
ricerche francesi)
elevata
buona
simile a M9
più piatto rispetto
piatto
a M9
relativamente
pelatura della
materiale vivaistico
eventualmente per
corteccia (problema molto sensibile alle fragile, resistente al
Red Delicious spur
freddo, formazione
di cosmesi);
infezioni latenti,
o in frutticoltura
buona ramificazio- buona ramificazio- di qualche getto labiologica
ne in vivaio
terale in semenzaio
ne in vivaio
2/2011
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.
Difficoltà di
moltiplicazione
Descrizione dei
portinnesti
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.
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
Honey­crisp 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.
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.
M9
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
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/cm2, 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.
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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.