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I semi rappresentano un fattore chiave per la produttività delle piante coltivate. Il successo commerciale di una nuova varietà selezionata dipende dalle caratteristiche delle parti produttive, ma ancora di più dalla loro capacità di produrre semi. In agricoltura, il miglioramento per la qualità e la resa richiedono la messa a punto di nuove metodologie che possano superare i limiti delle procedure del breeding convenzionale. Fra le modificazioni del sistema riproduttivo notevole importanza riveste l’apomissia, cioè la capacità delle piante di riprodursi in assenza di meiosi e di fecondazione. L’introduzione dell’apomissia in una specie coltivata consentirebbe la fissazione immediata dell’intero genoma delle piante migliori, ridurrebbe i tempi e i costi della selezione e farebbe aumentare enormemente i benefici economici delle colture. Consentirebbe ad esempio di fissare l’eterosi negli ibridi F1 e porterebbe a una produzione costante ed efficiente di fiori, frutti, semi. Sfortunatamente l’apomissia non esiste nella maggior parte delle specie coltivate (alcune eccezioni si trovano nel genere Citrus, e nel mango, dove si formano embrioni avventizi). Lo sviluppo della “tecnologia apomittica” (TA) renderebbe possibile il superamento di barriere legate alla riproduzione sessuale (ad es. autoincompatibilità) e i problemi relativi alla propagazione vegetativa (ad es. trasmissione di virus). È stato stimato, ad esempio, che l’impiego dell’apomissia renderebbe possibile la produzione di ibridi di riso fornendo un beneficio economico pari a 1,8 miliardi di euro annui. Lo sviluppo delle TA in agricoltura richiede tuttavia una migliore conoscenza dei processi riproduttivi.
Seed is the key factor of crop productivity. The commercial success of a newly selected cultivar depends not only on its vegetative attributes but also on its ability to produce seeds. Breeding for seed yield and quality requires new sophisticated technologies, such as apomixis, that will allow overcoming the conventional breeding limits. Apomixis is a naturally occurring mode of asexual reproduction in flowering plants, resulting in embryo formation without meiosis or fertilization of the egg. Seed derived progenies are genetically identical to the maternal parent. In crop species, apomixis would enable the instantaneous fixation of the complete genome of the best plants. The introduction of apomixis in crop species is one of the key desirable traits since it would allow the fixation of heterosis in F1 hybrids leading to efficient and consistent production of high-quality seeds, fruits, and vegetables. Unfortunately, apomixis does not naturally occur in major crop species (some exceptions are Citrus, mango and mangosteen, which have adventitious embryony). The development of Apomixis Technology (AT) is expected to have a revolutionary impact on food and agriculture production by reducing cost and breeding time, avoiding some complications of sexual reproduction (incompatibility barriers) and of vegetative propagation (viral transfer). It is estimated that AT in the production of hybrid rice alone could provide benefits exceeding €1800 million per annum. The development of AT in agriculture require a deeper knowledge of reproductive development in plants.
