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Valutazione degli effetti genetici ed ambientali che influenzano la produzione di seme ibrido F1 in frumento tenero

Tre sono i sistemi attualmente utilizzabili per produrre ibridi F1 in frumento: a) emasculazione manuale; b) uso della maschiosterilità citoplasmatica; c) uso di agenti chimici sterilizzanti.
Il sistema che prevede l'uso di agenti chimici sterilizzanti si sta dimostrando il più facilmente applicabile. Perché l'incrocio possa avvenire con successo, tuttavia, è necessario che la cultivar che s'intende utilizzare come genitore maschile sia in grado di produrre e rilasciare nell'ambiente elevate quantità di polline; inoltre, il genitore femminile deve presentare le glume sufficientemente aperte in modo da permettere una buona esposizione dello stigma. Infine, il rilascio del polline e l'esposizione dello stigma devono avvenire in contemporanea in quanto uno sfasamento tra questi due momenti riduce notevolmente la produzione di seme ibrido.
Il presente studio è stato condotto allo scopo di valutare l'attitudine del materiale di più recente costituzione a fungere da genitore maschile (96 cultivar) o femminile (61 cultivar) per la produzione di ibridi F1. Per i potenziali genitori maschili è stata valutata la durata del periodo di fioritura, la lunghezza dell'antera, la lunghezza del filamento dello stame e il grado di estrusione delle antere, mentre per i potenziali genitori femminili è stata esaminata la data di fioritura, il grado di apertura delle glume e la durata della recettività dello stigma. La produzione di polline ha mostrato una durata variabile da 2 a 7 giorni; in particolare nel 76% dei genotipi il rilascio è durato 4-5 giorni. Il grado di estrusione delle antere e la lunghezza dei filamenti degli stami sono risultati generalmente buoni; solamente il 23% dei genotipi ha presentato bassa estrusione e il 15% i filamenti corti. La correlazione tra questi due caratteri è stata positiva e significativa (r=0.64). La lunghezza dell'antera è risultata generalmente buona (80% dei genotipi) e correlata in maniera positiva e significativa sia con la lunghezza del filamento (r=0.51) che con il grado di estrusione (r =0.59). L'apertura delle glumelle è stata buona in tutte le varietà considerate come potenziali genitori femminili, con le eccezioni delle varietà Eridano, Mieti e della linea LET1. Alcune varietà (Strojka, Spranjka e Jin-May) hanno mostrato le glumelle ancora aperte 13 giorni dopo la piena fioritura. Differenze tra genotipi sono state evidenziate anche per la velocità di apertura delle glumelle (4 varietà hanno presentato le glume molto aperte già 3 giorni dopo la fioritura). La recettività dello stigma è risultata molto elevata per tutti i genotipi sino a 5 giorni dopo la fioritura; mentre al 13° giorno solamente il 13% del materiale si è dimostrato ancora abbastanza recettivo. Su un gruppo di 18 varietà le misure di apertura delle glumelle e recettività dello stigma sono state ripetute per due anni. L'analisi della varianza ha posto in evidenza la non significatività delle differenze fra i due anni, mentre l'interazione anni x genotipi è risultata significativa solamente per il grado di apertura delle glumelle e la recettività dello stigma a 10 giorni dalla fioritura.Nel biennio 1994/95 e 95/96 sono stati preparati due top-cross. Nel primo anno sono stati prodotti 60 ibridi incrociando 20 cultivar portaseme con 3 varietà impollinanti, mentre nel secondo anno 93 ibridi sono stati ottenuti incrociando 37 cultivar utilizzate come portaseme con 5 cultivar impollinanti secondo uno schema non bilanciato. La produzione media di seme è risultata 0,81 t/ha e 1,02 t/ha rispettivamente. In ambedue gli anni la migliore varietà impollinante è stata Galaxie (con produzione di 1.21t/ha e 2.08 t/ha, rispettivamente, di seme ibrido). Tra le linee portaseme le migliori produzioni medie sono state ottenute nel primo anno dalle varietà Serio (2.07t/ha) ed Enesco (1.62 t/ha); nel secondo dalle cultivar Eureka (2.08 t/ha), Saliente (2.04 t/ha), Maestra (1.87 t/ha), SK26 (1.86 t/ha). Nessuna correlazione significativa è stata evidenziata tra la produzione di seme ibrido ed i caratteri valutati (in particolare con la data di spigatura). Ciò è dovuto all'utilizzazione per le varietà impollinanti di due epoche di semina; le quali hanno consentito una produzione e rilascio nell’ambiente di polline, che protraendosi per circa 10 giorni, è coincisa con la fioritura delle cultivar portaseme.

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1 INTRODUZIONE 1.1 ETEROSI Il termine eterosi è stato proposto da Shull nel 1911 per indicare l'aumento di produzione, dovuto alle maggiori dimensioni, adattabilità, resistenza a malattie e ad insetti, riscontrati in alcuni ibridi di mais di prima generazione rispetto ai genitori. Sono state fatte molte indagini per spiegare le cause genetiche dell'eterosi ma non si è ancora trovata una spiegazione esauriente. Esistono tuttavia due ipotesi: a) Teoria della dominanza Secondo questa teoria, l'eterosi è dovuta all'azione di fattori favorevoli e dominanti. Questa teoria non è in grado di spiegare perchè non si ottengono linee pure omozigoti per alleli dominanti con lo stesso "vigore" degli ibridi. In accordo con Jones (1917), la spiegazione può essere fornita considerando la difficoltà di concentrare nella stessa linea solamente i fattori favorevoli e dominanti, data la loro inevitabile concatenazione con fattori sfavorevoli e recessivi. b) Teoria della sovradominanza (East, 1936; Hull, 1945; Shull, 1952). Secondo questa teoria, l’eterosi risulta dall'interazione di alleli complementari allo stesso locus; tale interazione si traduce in un effetto di dominanza superiore all’effetto additivo (superdominanza). Per avere eterosi è pertanto essenziale l’eterozigosi e le

Tesi di Laurea

Facoltà: Agraria

Autore: Fabio Semenza Contatta »

Composta da 72 pagine.

 

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