Diapositiva 1

G. De Santis*, A. Rascio,T. D’Ambrosio, C. Maddaluno, M. Mucci, M. Rinaldi,
S.S. 673 km 25,200 – 71122 Foggia
CRA - CER
* e-mail : [email protected]
La quinoa (Chenopodium quinoa Willd.), è uno pseudo-cereale appartenente alla famiglia delle Chenopodiacee, originaria degli altopiani Andini, dove è coltivata fino a 4000 m.
s.l.m. e, dove rappresenta una delle principali colture alimentari. E’ una specie autogama (10% interincrocio) (Tajlor e Parker, 2002) particolarmente interessante per il suo alto
valore nutrizionale, legato principalmente all'elevato tenore di proteine ​(14-20%), aminoacidi essenziali, acidi grassi insaturi (linoleico e linolenico) e antiossidanti, che sono almeno
5 volte superiori a quelli di farine di cereali. La quinoa è anche una buona fonte di amido e fibra alimentare e contiene quantità relativamente elevate di vitamine e minerali e ferro e
calcio. Inoltre, per l’assenza delle proteine del glutine, può essere utilizzata per produrre alimenti gluten–free. Grazie alle sue caratteristiche chimico-nutrizionali e alle sue ampie
capacità di adattamento a differenti condizioni pedoclimatiche, diversi Paesi hanno iniziato a promuovere la ricerca per la diffusione della quinoa come una nuova coltura.
Per valutare l'adattabilità di questa specie in ambiente Mediterraneo, è stato avviato un programma di breeding in cui genotipi di Chenopodium quinoa, giganteum e berlandieri, di
diversa provenienza, sono stati valutati, in campo, per due anni per la produzione di biomassa e seme e per i principali caratteri morfologici e qualitativi ad essa correlati.
Obiettivi
MATERIALI e METODI
1) Valutare le caratteristiche morfologiche e
qualitative del germoplasma di Chenopodium
e le correlazioni esistenti tra il carattere
produzione e le sue componenti;
Semina: Biennio 2009-2010 a Foggia, (41 27’ N; 15 33’ E; 90m s.l.m.). Primaverile (1-10 aprile) in entrambi gli anni, effettuata in seminiere di
polistirolo (miscela di torba e perlite). Le piantine, a 15 giorni dall’emergenza sono state trapiantate in campo (terreno a tessitura argillo-limosa
di origine alluvionale) in parcelle di 1.5 m2 (3 file lunghe 1 metro e distanti 50 cm),10 piante/fila, pari ad una densità di semina di = 200.000 piante
ha-1), secondo uno schema sperimentale a blocchi randomizzati con 3 repliche. La raccolta, scalare, è stata eseguita tra il 15 luglio e il 20
agosto di ciascun anno di prova.
Collezione: 30 accessioni di Chenopodium spp. di cui 25 di C. quinoa (Q), 4 di C. giganteum (CG) e 1 di C. berlandieri (CB) di diversa
provenienza (Cile-Bolivia-Messico-Argentina-USA-India) e una varietà commerciale di C. quinoa, come controllo (cv. Regalona Baer - Cile).
Caratteri morfologici e qualitativi: epoca di fioritura e maturazione; h pianta; produzione (seme e biomassa); peso 1000 semi; proteine (N x
6.25, metodo Kjeldhal), fibre solubili e insolubili (Kit enzimatico della Megazyme-Megazyme International Ltd. Ireland); pigmenti gialli del
seme,(Yellow Pigment Concentration-YPC) (metodo AACC 14-50, AACC 2000) (A.M. Digesù et al., 2009), quercetina (metodo Mattila et al.,
2000, modificato).
2) Identificare genotipi superiori per
produzione di sostanza secca e seme e per
alcuni caratteri qualitativi.
ACCESTIMENTO
FIORITURA
LEVATA
Q 18
Q 20
MATURAZIONE
Raccolta meccanizzata - CRA-CER
cv. R. Baer
Variabilità morfologica per caratteristiche dell’infiorescenza (sostanze pigmentate) in genotipi di Chenopodium
Tab. 1. Produzione e caratteri qualitativi in accessioni di quinoa (media dei due anni di prova)
Tab. 2 Coefficienti di correlazione genotipica tra 13 caratteri in Chenopodium
Traits
Seed yield
Plant-1 (g)
Days to flowering
Days to maturity
Plant height at
flowering (cm)
Plant height at
maturity (cm)
1000 seed weight (g)
Dry weight Plant-1
(g)
Harvest index
Seed yield (t ha-1)
Seed Protein (%)
Seed Soluble Fiber
(%)
Seed Insoluble Fiber
(%)
Yellow Pigment
Concentration (µ g-1)
Days to
flowering
0.23*
Days to
maturit
y
Plant
height at
flowering
(cm)
Plant
height at
maturity
(cm)
1000
seed
weight
(g)
Dry
weight
Plant-1
(g)
Harvest
index
Seed
yield
(t ha-1)
-0.21*
-0.04
-0.36**
0.68**
0.49**
0.78**
0,91**
0.47**
-0.63**
-0.53**
0.08
-0.18
0.44**
-0.38**
-0.14
-0.22*
-0.31**
0.57**
-0.08
-0.25*
Seed
Protein
(%)
Yellow
pigment
concentrat
ion (µ g-1)
Seed
Soluble
Fiber
(%)
Seed
Insolubl
e Fiber
(%)
Dry
Matter
yield
(g m-2)
-0.43**
-0.20
-0.42**
-0.26*
0.25*
0,32
-0.47**
0.03
-0.05
-0.22*
0.23*
0.06
-0,06
-0.10
-0.05
0.29**
-0.14
0.05
0.11
-0.22*
-0,13
0.31**
0.08
0.04
0.09
-0.11
0.09
-0.55**
-0,44**
0.51**
0.02
0.22*
0.33**
-0.04
0.36**
0.57**
0,67**
-0.41**
-0.31**
-0.36**
-0.14
0.22**
0.16
0,36**
-0.22*
-0.30**
-0.13
0.03
0.74**
0,88**
-0.57**
-0.16
-0.36**
-0.35**
0.19
-0,56**
-0,13
-0,35**
-0,23*
0,36**
0.03
0.23*
0.31**
-0.39**
-0.01
0.04
-0.22*
0.13
0.10
Correlazioni
La
produzione
di
seme/pianta
risulta
correlata con tutti i
caratteri morfologici,
tranne con l’altezza
alla fioritura.
La correlazione è
positiva con il peso
1000semi e l’HI,
negativa, con
l’altezza/p e il % di
proteine e fibre del
seme.
0.13
150
100
(Chile) R.BAER
(Chile) Q28
(Araucana, Chile) Q24
(Bio-Bio,Chile) Q20
0
(Chile) Q27
50
(Bio-Bio,Chile) Q17
9.53
21.27
14.2
13.32
9.6
13.1
14.85
14.66
12.54
11.85
14.31
13.57
9.35
14.14
13.65
18.97
13.9
9.51
14.65
13.53
14.06
15.99
11.54
13.14 ± 0.35
22.44
(New Mexico,USA) Q1
15.79
18.18
12.55
15.06
14.77
9.75
14.81
14.03
15.73
12.36
15.18
13.93
13.8
16.15
15.23
13.26
16.51
18.74
13.39
14.03
12.05
14.66 ± 0.68
40.51
(Chile) Q22
16.23
19.84
16.01
18.06
16.81
16.87
18.27
17.9
15.75
16.65
17.04
18.64
16.39
17.77
16.81
17.05
19.04
15.98
15.96
18.68
16.21
19.16
16.03
17.48 ± 0.18
10.13
(Chile) Q4
0.11
2.04
1.54
0.95
3.05
0.3
0.32
0.35
1.85
3.01
2.18
0.73
2.3
2.01
1.66
0.79
2.63
2.15
2.87
1.07
2.75
0.37
2.65
1.64 ±1.24
72.7
(Los Lagos,Chile) Q26
0.85
0.91
1.89
1.15
3.51
0.89
1.27
1.54
1.95
2.6
2.23
1.17
2.58
1.94
1.78
1.43
2.28
2.3
2.46
1.8
2.29
0.78
0.81
2.2
1.78±0.07
37.89
(%)
(Maule,Chile) Q18
122
185
134
95
171
131
130
111
108
105
125
105
115
106
121
123
116
128
118
142
109
122
111
125
110
108
132
114
109
111
103
121.1±2.55
23.54
(µ g-1)
(Chile) Q29
122
128
121
127
133
132
112
115
107
113
132
117
113
108
115
115
111
111
113
118
112
111
109
115
114
135
116
115
113
118
108
119.1±0.97
9.25
(%)
2009
2010
200
(Colorado,USA) Q12
638
1850
1818
1663
1870
1635
1586
739
1226
630
1233
726
1629
1203
1449
903
1194
1098
1316
1503
1384
1341
1346
1581
1239
554
1244
861
639
382
1185
1216.0±53.81
49.3
(t ha-1)
Produzione e
qualità
Le accessioni di
origine Cilena sono
risultate le più
produttive con valori
superiori alle 2 t ha-1 di
seme) e con un certa
precocità di
maturazione, carattere
utile in ambiente caldoarido per limitare i
fabbisogni irrigui.
Le accessioni di C.
giganteum si sono
caratterizzate per
elevate produzioni di
biomassa secca.
Esiste un’ ampia
variabilità per quanto
riguarda il contenuto
proteico del seme, i
pigmenti gialli (YPC) e
le fibre totali, che potrà
essere sfruttata per
successivi programmi
di breeding.
(Chile) Q10
Mexico
California, USA
India
USA
Taiwan
New Mexico USA
Chile
Jujuy, Argentina
Colorado, USA
Los Lagos, Chile
La Araucania, Ch
Jujuy, Argentina
Bio-Bio, Chile
Maule, Chile
Bio-Bio, Chile
Bio-Bio, Chile
Bio-Bio, Chile
Chile
Chile
Chile
Chile
Chile
Chile
Chile
Chile
Puno, Peru
Chile
Bolivia
Perù
Perù
Chile
Mean ± S.E.
CV %
(g)
Pigmenti gialli Fibra totale del
del seme (YPC)
seme
(Bio-Bio,Chile) Q21
CB9
CG13
CG2
CG3
CG5
Q1
Q10
Q11
Q12
Q14
Q15
Q16
Q17
Q18
Q19
Q20
Q21
Q22
Q23
Q24
Q25
Q26
Q27
Q28
Q29
Q30
Q4
Q6
Q7
Q8
RB
Proteine del
seme
(Bio-Bio,Chile) Q19
(cm)
Produzione
seme
(Chile) Q23
(d)
(g m-2)
Peso 1000
semi
(Chile) Q25
Origine
Altezza pianta
Quercetin content (g/g)
Sostanza secca
Codice
Giorni alla
maturità
Figura 2. Contenuto in quercetina del seme.
QUERCETINA
Per quasi tutte le linee di quinoa il contenuto di QUERCETINA è risultato significativamente
più alto nel 2010 (più asciutto), mentre il contrario si è osservato nella cv. R. Baer.
Questi risultati dimostrano che esiste una significativa interazione “Genotipo x Ambiente”
per la capacità di accumulo di quercertina nel seme di quinoa.
CONCLUSIONI
I dati rivelano un’ampia variabilità genetica per quasi tutti
i caratteri morfologici, qualitativi e produttivi valutati, suggerendo
la possibilità di selezionare genotipi superiori da utilizzare nei
programmi di miglioramento genetico.
In base ai caratteri valutati, è stato possibile individuare alcuni
genotipi particolarmente adatti all’ambiente di coltivazione, aventi
modeste esigenze idriche ed elevate rese in sostanza secca e/o seme.
I genotipi provenienti dal CILE, sembrano essere i più adatti
all’ambiente di prova, in quanto caratterizzati da un moderato sviluppo
vegetativo, in termini di altezza e peso secco pianta, ma da una
maggiore e più costante produzione di seme/pianta, uguale o
superiore alla produzione della cv. R. BAER, usata come varietà di
controllo.
Questi genotipi, (di cui 9 selezionati) sembrerebbero più idonei per
l’alimentazione umana, a differenza di quelli provenienti dalla Bolivia e
Perù, con piante più alte e fogliose e,quindi, più idonei per
l’alimentazione animale (utilizzo foglie e steli).
Bibliografia
Bhargava A. et al. 2007. Genetic variability and interrelationship among various morphological and quality traits in quinoa (Chenopodium quinoa Willd.). Field Crops Res. 101:104-116.
Caperuto LC, Amaya-Farfan J, Camargo CRO 2000. Performans of quinoa (Chenopodium quinoa Willd) flour in the manufacture of gluten-free spghetti. J. Sci. Food Agric 81: 95-101.
Koziol, M.J.,1992. Chemical composition and nutritional value of quinoa (Chenopodium quinoa Willd). J. Food Comp. Anal. 5: 35-68.
X Convegno Nazionale sulla Biodiversità, 3-5 settembre 2014 ROMA