Miglioramento genetico del pioppo
Più di 40 anni di attività: il più vasto programma di miglioramento genetico sul pioppo in Europa.
LA RICERCA
Ricerca e sviluppo di nuovi cloni per pioppicoltura e biomassa per l’Italia e l’Europa
Più di 40 anni di attività
Il programma di miglioramento genetico sul pioppo
Dal 1983 abbiamo un ambizioso programma di miglioramento genetico finalizzato alla selezione di nuovi cloni di pioppo (negli ultimi anni esteso anche alla specie erbacea a rapida crescita come l’Arundo Donax). Questo fa del gruppo l’unica realtà privata europea a condurre un’attività di questo tipo.
Grazie al nostro meticoloso lavoro, oggi siamo in grado di proporre un’ampia gamma di varietà di cloni di pioppo e Arundo capaci di adattarsi a molteplici sistemi colturali e a differenti condizioni pedoclimatiche in Europa.
Lavoriamo su tre linee genetiche:
- Cloni di pioppo per la produzione di biomassa a ciclo biennale destinati alla produzione di bioetanolo di seconda generazione
- Cloni di pioppo con ciclo quinquennale destinati all’industria di pannelli OSB e cartarie
- Cloni di pioppo con ciclo di 8/10 anni destinati all’industria del compensato
Miglioramento genetico del pioppo: attuiamo attività di sperimentazione e ricerca per la costituzione di nuovi cloni.
Il Pioppo (Populus spp.) è una specie arborea ampiamente coltivato in Europa per il quale esistono collaudate tecniche colturali, intensamente meccanizzate. Alasia Vivai Italia ha deciso di concentrare il suo programma di miglioramento genetico sulla famiglia delle Salicaceae, ed in particolare sul genere Populus, per le caratteristiche che lo contraddistinguono, quali:
- l’elevata produttività nei Paesi con clima temperato;
- la buona attitudine alla coltivazione a diversi gradi di latitudine;
- il rapido accrescimento;
- l’ampia variabilità intra- ed inter-specifica;
- l’elevata attitudine all’ibridazione;
- il miglioramento genetico per generare cloni sempre più performanti.
La nostra strategia per il miglioramento genetico del pioppo
Il programma al quale ci atteniamo è finalizzato all’individuazione del miglior germoplasma, raccolto nei popolamenti naturali dei vari continenti, per lo sviluppo e la selezione di nuove piante madri o padri da utilizzare come materiale di base per la costituzione di nuovi ibridi.
Gli ibridi ottenuti a loro volta sono selezionati secondo criteri funzionali alla destinazione finale del prodotto, resistenza biotica ed abiotica e adattabilità sito-specifica.
Il programma di miglioramento genetico
Il programma prevede una serie di punti chiave realizzati negli anni con l’esperienza necessari al fine di ottenere buoni risultati nel lungo termine:
- La collezione del germoplasma nei vari continenti.
- La valutazione delle migliori famiglie di ciascuna specie.
- La realizzazione del Populetum per i parentali selezionati.
- Incroci intra-specifici delle principali specie per migliorare geneticamente l’origine indigena
- I progeny test per l’individuazione delle migliori combinazioni ibride.
- La variabilità genetica tra gli ibridi.
- La valutazione delle condizioni biotiche ed abiotiche e le caratteristiche tecnologiche del legno.
La collezione del germoplasma nei vari continenti
Nel corso degli anni l’azienda ha collezionato centinaia di migliaia di semi nei principali areali del pioppo in tutto l’emisfero Nord. Questo grande lavoro è stato condotto al fine di ottenere la maggior variabilità clonale delle principali specie di pioppo esistenti.
Collezionando lungo i principali fiumi le specie autoctone, si sono prelevati i semi che raggruppano le caratteristiche genetiche delle varie località di raccolta per ottenere la massima variabilità all’interno di ogni singola famiglia.
Le famiglie raccolte provengono da centinaia di località distanti fra loro di almeno 50 km per ridurre le possibilità che il polline tra un areale e l’altro si possa mischiare, in questo modo il popolamento naturale scelto in una determinata località risulta essere puro.
L’azienda ha raccolto in Nord America da nord a sud, da ovest a est per ottenere cloni provenienti da latitudini e longitudini diverse al fine di ottenere in seguito parentali adatti a qualsiasi condizione pedo-climatica in Europa. Successivamente le raccolte sono state condotte in Europa e Asia per completare l’insieme delle principali specie di pioppo.
La valutazione delle migliori famiglie di ciascuna specie
La valutazione delle migliori famiglie di ciascuna specie avviene con una selezione approfondita dei migliori genotipi all’interno di ogni singola provenienza. La selezione si basa sulle caratteristiche positive di ogni singolo clone come la resistenza alle avversità biotiche ed abiotiche come le malattie funginee, gli insetti, le malattie corticali ed i danni da vento.
Una volta ottenuti solo 2 o 3 buoni parentali per ciascuna delle migliori provenienze, si inizia la realizzazione di un Populetum.
Il parco genitori dell’Alasia Vivai Italia ospita la più vasta variabilità di genotipi di tutte le principali specie di pioppo del mondo. Questo campo viene utilizzato per portare a maturazione sessuale ogni singolo individuo e determinarne il sesso, di conseguenza si utilizza il parentale selezionato nel programma di miglioramento genetico per la costituzione degli ibridi.
Incroci intra-specifici delle principali specie
Ottenute le conoscenze, di ciascun parentale selezionato, basate sui rilievi fenologici, accrescimenti, ramosità, forma e resistenze alle malattie nei campi sperimentali, si avvia un preciso programma di miglioramento intra-specifico della specie con l’obiettivo di creare parentali superiori.
Unendo con specifici incroci controllati le migliori caratteristiche monitorate dei genitori di base, si costituiscono i futuri genitori migliorati che andranno successivamente ad essere selezionati e portati alla maturità per il loro utilizzo nel programma di costituzione degli ibridi.
Alcuni esempi di incroci intra-specifici delle principali specie di pioppo:
- Deltoides x Deltoides
- Trichocarpa x Trichocarpa
- Nigra x Nigra
- Maximowiczii x Maximowiczii
I progeny test per l’individuazione delle migliori combinazioni ibride
Ogni anno eseguiamo tra le 80 e le 100 combinazioni ibride diverse. Da queste attualmente usufruiamo di 25 buone combinazioni. Durante l’inverno viene raccolto il germoplasma, dei principali parentali di sesso maschile da utilizzare come impollinatori durante la primavera per gli incroci controllati realizzati in laboratori. Tramite l’utilizzo di buste termo-isolanti individuiamo, raggruppiamo ed isoliamo i fiori femminili da pollini inquinanti esterni.
I fiori recettivi sono così pronti per l’impollinazione, essa avviene in modo controllato ed artificiale seguendo attentamente tutte le fasi dell’allungamento del fiore.
È importante cogliere il perfetto momento di massima recettibilità per un maggior ottenimento di semi ibridi ad incrocio avvenuto. Una volta maturato, il fiore crea delle vere e proprie capsule contenenti il cotone con i semi al suo interno. Si raccolgono i semi e si allevano durante l’estate prima in serra e poi nel semenzale in pieno campo. Dalle buone combinazioni ibride generiamo ogni anno dai 40.000 ai 70.000 nuovi cloni. Nei nostri vivai sperimentali abbiamo un tourn over di circa 80.000/100.000 nuovi cloni.
La variabilità genetica tra gli ibridi
L’azienda offre una vastissima variabilità genetica ibrida, frutto dell’enorme lavoro svolto nella raccolta nei popolamenti naturali, nel miglioramento della specie, nella selezione sito-specifica, su test svolti in pieno campo presenti in tutta Europa.
Solo dopo anni di selezione e numerosi test, si attua la registrazione ufficiale dei cloni che verranno successivamente messi sul mercato a seconda dei vari usi. Registriamo un solo clone per ogni buona provenienza con l’intento di tutelare i futuri pioppeti e di evitare i pregressi negativi avuti nella pioppicoltura europea. Tutti i nostri cloni sono brevettati.
La valutazione delle condizioni biotiche ed abiotiche
Il nostro programma di miglioramento genetico si basa su 4 obiettivi di selezione:
- Selezione in pieno campo per determinare la resistenza alle malattie (ruggini, bronzatura, defogliazione primaverile e insetti)
- I rilievi in laboratorio delle patologie fogliari ed insetti
- I rilievi sulle patologie biotiche ed abiotiche del fusto
- I rilievi fenologici e caduta foglie degli ibridi per comprendere l’adattabilità sito-specifica
Per poter migliorare le caratteristiche necessario allo sviluppo di un particolare prodotto finale, lavoriamo su ulteriori 5 obiettivi:
- L’accrescimento (altezza, diametro, produzione)
- Le caratteristiche morfologiche della pianta (forma del fusto, ramificazione, dominanza apicale)
- Tolleranza alla siccità (seguiamo con attenzione l’aspetto dei cambiamenti climatici degli ultimi anni. Occorre introdurre questo parametro di fondamentale importanza per dare continuità accrescitiva alla piantagione durante i mesi più siccitosi o nelle situazioni dove c’è carenza di acqua)
- Resistenza al vento (determinante individuare le migliori cultivar resistenti per evitare danni o rischi di questo genere che deprezzerebbero il valore della piantagione)
- Le caratteristiche tecnologiche del legno
Resistenza al vento
La resistenza meccanica del vento è un parametro chiave nella selezione di una nuova cultivar. È importante che il clone generi robuste radici e che il suo apparato radicale si sviluppi in maniera fittonante e non superficiale come nel caso del clone I214. Inoltre, le fibre che costituiscono il fusto devono essere elastiche e flessibili. La genetica influisce moltissimo su tale resistenza. Bisogna evitare l’utilizzo di parentali sensibili o provenienti da areali che non sono particolarmente colpiti da raffiche di vento durante l’anno.
Le caratteristiche tecnologiche del legno
Il parametro fondamentale per l’industria del compensato è la leggerezza dei pannelli utilizzati principalmente per caravan e nautica. Le proprietà del legno (densità basale, colore, legno di tensione) vengono analizzate tramite prove di sfogliatura in collaborazione con le industrie.
Ad ognuno di questi obiettivi di selezione vengono associati una serie di criteri di selezione costituiti da protocolli di misura elaborati dalla comunità scientifica con lo scopo di stimare in modo preciso le principali caratteristiche delle piante in selezione in relazione agli obiettivi da raggiungere. In questo caso i test di campo vengono organizzati secondo il modello colturale da adottare per il clone in valutazione: pioppicoltura tradizionale, piantagioni a breve turno di rotazione (short rotation forestry – SRF) o a medio turno di rotazione (medium rotation forestry – MRF).
Densità basale
La densità basale, che si esprime in tonnellate al metro cubo e indica il rapporto tra la massa del legno secco e il volume del legno con umidità, rappresenta il più comune indicatore di qualità del combustibile legnoso. Questo criterio di selezione, imprescindibile nello sviluppo di materiale di elevata qualità per la produzione di pannelli (bassa densità basale).
Diversamente, per fini energetici (alta densità basale),
viene puntualmente valutato nei nostri cloni per guidare la scelta nel processo di selezione (Sabatti et al. 2014, Industrial Crops and Products 61:62-73). Per i cloni destinati alla produzione di
Biofuel
selezioniamo i cloni con la percentuale più alta di
cellulosa ed
emicellulosa.
Performance produttive nei siti di utilizzo
Lo scopo della nostra attività di ricerca è quello di costituire cloni che siano idonei alle finalità produttive nelle condizioni pedoclimatiche di destinazione. A tale scopo risulta fondamentale testare le performance dei cloni selezionati in situ, per verificarne l’adattabilità agli ambienti ove verranno commercializzati, e attraverso i diversi cicli colturali.
Altre specie d’interesse
L’attività sperimentale si estende anche a
specie diverse dal pioppo, che possono essere impiegate nelle coltivazioni a destinazione energetica, quali:
- Arundo donax
l’attività di selezione prevede la collezione di ecotipi spontanei e la successiva identificazione e la moltiplicazione dei genotipi più produttivi estesa al sud-est asiatico, nord Africa e sud Europa. - Miscanthus spp.
l’attività di selezione prevede la raccolta di germoplasma in popolamenti spontanei in Asia e la successiva ibridazione e selezione dei migliori genotipi.
Il nostro lavoro
Alasia Vivai Italia sfrutta la propria esperienza, accumulata in quattro generazioni, per apportare le migliori tecniche e competenze nello sviluppo delle piantagioni di pioppo a favore dei nostri clienti.
Contatti
Responsabile produzione vivaistica, Commercio e Ricerca:
Alasia Omar
Cell.
+39 331 7512816
Ufficio Amministrativo
Cell.
+39 338 2335314
Email Aziendale
Azienda
Alasia Vivai Italia
P.I. 03803600042
Sede legale: 12022 Busca (CN), Italia
Sede operativa: 12038 Savigliano (CN), Italia