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Caratterizzazione della risposta di 10 cultivars di basilico ad eccesso di B (20 mg L -1 ): Greco a Palla: GPDark Opale: DO Gigante: GITigullio: TI Limone:

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Presentazione sul tema: "Caratterizzazione della risposta di 10 cultivars di basilico ad eccesso di B (20 mg L -1 ): Greco a Palla: GPDark Opale: DO Gigante: GITigullio: TI Limone:"— Transcript della presentazione:

1 Caratterizzazione della risposta di 10 cultivars di basilico ad eccesso di B (20 mg L -1 ): Greco a Palla: GPDark Opale: DO Gigante: GITigullio: TI Limone: LMRed Rubin: RR Liquirizia: LQ Foglia di lattuga: FL San Valentino: SV Sweet Thai: ST Risposta differenziale di 10 cultivars di basilico ad elevate concentrazioni di boro Lucia Guidi a, Marco Landi a, Alberto Pardossi a, Cristiana Giordano b Risposta differenziale di 10 cultivars di basilico ad elevate concentrazioni di boro Lucia Guidi a, Marco Landi a, Alberto Pardossi a, Cristiana Giordano b a Dipartimento di Scienze Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-Ambientali, Università di Pisa, Pisa; b Centro di Elettro Microscopia Laura Bonzi, ICCOM, CNR, Sesto Fiorentino (FI) Ricerca condotta nellambito del Progetto PRIN -2009 Risposta delle piante alla tossicità da boro Scopo del lavoro Scopo del lavoro INTRODUZIONE Laccumulo di boro (B) nel suolo è tipicamente localizzato, fatto alcune eccezioni, in aree aride e semiaride. La problematica delleccesso di B può, tuttavia, essere dovuta anche allutilizzazione di acque irrigue non idonee. Le piante in condizioni di eccesso di B presentano sintomi tipicamente localizzati nelle zone marginali delle foglie, anche se esistono differenze tra specie (Landi et al., 2013c) e nellambito di queste, tra cultivars (Landi et al., 2012). In particolare due cultivars di basilico (Ocimum basilicum L.) mostravano una diversa sensibilità ad eccesso di B e dai risultati ottenuti in precedenza si era evidenziata una maggiore tolleranza di una cultivar a foglia rossa (Red Rubin) rispetto alla cultivar Tigullio (a foglia verde) (Landi et al., 2013b). E noto che gli antociani possono agire come antiossidanti o fotoprotettivi (Gould, 2004; Landi et al., 2013a). Tuttavia, nella cv Red Rubin essendo localizzati tipicamente nellepidermide, non possono che ridurre lo stress fotoossidativo indotto dalleccesso di B (Landi et al., 2013a). Per comprendere il contributo svolto dagli antociani nella tolleranza della Red Rubin ad eccesso di B, abbiamo esteso lo studio a più cultivars di basilico. Gould K. (2004). Nature's Swiss army knife: the diverse protective roles of anthocyanins in leaves. Journal of Biomedicine and Biotechnology 2004: 314-320. Landi M., DeglInnocenti E., Pardossi A., Guidi L. (2012): Antioxidant and photosynthetic responses in plants under boron toxicity: a review. American Journal of Agricultural and. Biological. Science 7: 255-270. Landi M., Guidi L., Tattini M., Gould K. (2013a). Can anthocyanins photo-protect sweet basil against boron toxicity. International Workshop on Anthocyanins, Oporto (Portogallo) 9-11 Settembre 2013 (oral communication). Landi M, Pardossi A, Remorini D, Guidi L (2013b) Antioxidant and photosynthetic response of a purple-leaved and a green-leaved cultivar of sweet basil (Ocimum basilicum) to boron excess. Environmental and Experimental Botany 85:64–75. Landi M., Remorini, D., Pardossi A., Guidi L. (2013c). Boron excess affects photosynthesis and antioxidant apparatus of greenhouse Cucurbita pepo and Cucumis sativus. Journal of Plant Research (in press). Risultati e discussione LE CULTIVARS A FOGLIA ROSSA APPAIONO MENO SENSIBILI ALLECCESSO DI B COME TESTIMONIATO DALLA RIDOTTA NECROSI FOGLIARE ED I RIDOTTI LIVELLI DI STRESS OSSIDATIVO. AL TEMPO STESSO, LAPPARATO FOTOSINTETICO APPARE MENO COMPROMESSO RISPETTO ALLE CULTIVARS A FOGLIA VERDE COME EVIDENZIATO DAI RISULTATI DELLA FLUORESCENZA DELLA CLOROFILLA E DEGLI SCAMBI GASSOSI I RISULTATI NON PERMETTONO DI COMPRENDERE ESATTAMENTE IL RUOLO DEGLI ANTOCIANI, MA NE EVIDENZIANO SICURAMENTE UN LORO COINVOLGIMENTO NELLA TOLLERANZA ALLO STRESS DA B Fluorescenza della clorofilla a Conclusioni Materiali e metodi Materiali e metodi Le piante di basilico venivano coltivate in idroponica (raft-floating) con una soluzione nutritiva arricchita di B (20 mg L -1 ) rispetto al controllo (0.2 mg L -1 ). Le piante erano coltivate nel periodo Giugno-Luglio 2012 in condizioni controllate [T=16-27 (minima- massima; irradianza di circa 12.3 MJ m -2 ]. Dopo 20 giorni di trattamento, sulle piante sono state effettuate le seguenti determinazioni: - Valutazione dei sintomi - Stress ossidativo (test della malonildialdeide) - Scambi gassosi delle foglie - Immagine della fluorescenza della clorofilla a - Localizzazione antociani al microscopio ottico Il rapporto F v /F m si riduce nelle 10 cultivars di basilico ma è attribuibile a processi di regolazione nelle cultivars rosse DO e RR. Infatti, la resa fotochimica ottimale del PSII ( PSII ) determinata in condizioni di luce, si riduce solo nelle cultivars a foglia verde ed è attribuibile allaumento della dissipazione dellenergia luminosa per via non-fotochimica (q NP ) La necrosi a livello fogliare è correlata alla concentrazione di B assorbita dalle piante e, questa risulta in uno stress ossidativo come evidenziato dai risultati dei livelli di MDA. Il trasporto elettronico cloroplastico (ETR) è influenzato dalleccesso di B in tutte le cultivars, ma in quelle a foglia rossa la riduzione è meno marcata rispetto ai controlli Scambi gassosi Sintomi PAGINA SUPERIORE PAGINA INFERIORE Sezione trasversale di una foglia della cultivar Red Rubin ottenuta tramite microscopia ottica 0.2 2 20 La riduzione della fotosintesi netta (A) è meno marcata nelle cultivars a foglia rossa nelle quali, peraltro, la concentrazione intercellulare di CO 2 (Ci) è ridotta ad indicare limitazioni di natura solo stomatica e non mesofillica come evidenziate nelle cultivar verdi Bibliografia XXXI CONVEGNO NAZIONALE Società Italiana di Chimica Agraria Napoli, 16-17 Settembre 2013 0.2 2 20


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