La semina anticipata del mais è una opportunità importante per la redditività della coltura ed è uno strumento di razionalizzazione a costo zero delle pratiche agronomiche. Per sfruttare appieno i vantaggi produttivi che questa tecnica agronomica offre va posta la massima attenzione alla scelta degli ibridi. I risultati di massima soddisfazione si ottengono dalla combinazione delle più appropriate tecniche colturali con i migliori genotipi a disposizione i cui requisiti indispensabili sono l’ottima resistenza al freddo e il buon vigore di partenza. La capacità e la velocità di germinazione sono temperatura-dipendenti. Nelle piante sono presenti almeno quattro vie di risposta alle basse temperature: una dipende dall’acido abscissico e richiede la sintesi di nuove proteine; un’altra via utilizza componenti cellulari già presenti; altre due vie sono indipendenti dall’acido abscissico e rispondono al freddo e alla mancanza d’acqua oppure solo alla siccità. Negli ultimi anni, sono aumentate le conoscenze sulle vie biochimiche regolate dalle basse temperature anche se non comprendiamo la loro complesse interazioni. Il significato di questi meccanismi può derivare dalla identificazione di geni regolati dal freddo. Uno strumento potente per trovare questi geni in mais durante la germinazione del seme è costituito dalle informazioni che derivano dalle sequenze dei genomi di specie modello e di interesse agronomico. E’ possibile usare tecniche di trascrittomica per monitorare in un genoma tutti i geni controllati dalle basse temperature. Inoltre, il polimorfismo a livello di singoli nucleotidi (SNP) consente di individuare gruppi di geni coinvolti nello stress mediante studi di associazione. Inoltre, i metodi di identificazione di SNPs possono essere integrati con l’uso di mutanti specifici per la risposta alle basse temperature.

Obiettivi

Sono studiati genotipi termosensibili di mais coinvolti nella risposta della pianta alle basse temperature attraverso metodi genetici e fisiologici. 

Le basi genetiche e molecolari della tolleranza al freddo sono studiate in pomodoro analizzando il comportamento di enzimi antiossidanti e la relazione negativa fra le attività perossidasica e superossido dismutasica e il danno indotto da “chilling”.

In sorgo vengono selezionati genotipi di sorgo tolleranti le basse temperature, la siccità e adatti alla produzione di biomassa.

Pubblicazioni

Gianinetti A., Cantoni M., Lorenzoni C., Salamini F., Marocco A. (1993). Altered levels of antioxidant enzymes associated with two mutations in tomato. Physiologia Plantarum, 89: 157‑164.

Gianinetti A., Lorenzoni C., Marocco A. (1993). Changes in superoxide dismutase and catalase activities in response to low temperature in tomato mutants. Journal Genetics & Breeding 47: 353‑356.

Marocco A. 2001. Chloroplast morphology, pigment content and fluorescence parameters in virescent mutants. Maize Genetics Cooperation Newsletter 75: 53-54.

Pasini L., Bruschini S., Bertoli A., Mazza R., Fracheboud Y., Marocco A. 2005. Photosynthetic performance of cold-sensitive mutants of maize at low temperature. Physiologia Plantarum, 124: 362-370.

Marocco A., Lorenzoni C., Fracheboud Y. 2005. Chilling stress in maize. Maydica 50: 571-580.

Mazza R., Bertoli A., Pasini L., Marocco A. 2006. Gene expression in chilling sensitive and resistant lines of maize under low temperature treatment. Advances Agricultural Sciences 509: 15-29.

Pasini L, Bergonti M, Fracasso A, Marocco A, Amaducci S, 2014. Microarray analysis of differentially expressed mRNAs and miRNAs in young leaves of sorghum under dry-down conditions. Journal of Plant Physiology 171:537-548.

Fracasso A., Magnanini E., Marocco A., Amaducci S. 2017.  Real-time determination of photosynthesis, transpiration, water-use efficiency and gene expression of two Sorghum bicolor (Moench) genotypes subjected to dry-down. Frontiers in Plant Science 8:1-12.