Atti dei Georgofili

La crioconservazione per la tutela della biodiversità vegetale

Maurizio Lambardi

Pagine: 19
Contenuto in: Atti dei Georgofili 2008

Copyright 2008 Accademia dei Georgofili

La crioconservazione apre importanti prospettive alla tutela del germoplasma vegetale, in quanto permette la conservazione in azoto liquido di organi e tessuti provenienti da coltura in vitro (gemme ascellari e apicali, calli embriogenici ed embrioni somatici), gemme dormienti, semi interi e assi embrionali; la tecnica ha bassi costi e permette la conservazione per tempi illimitati e in assoluta sicurezza genetico-sanitaria. Alla temperatura di -196°C, infatti, tutte le reazioni fisiche e biochimiche della cellula sono praticamente arrestate. Le tecniche di recente sviluppo (“trattamento con soluzione vitrificante”, “incapsulazione-disidratazione”, “incapsulazione-vitrificazione”, “congelamento in goccia”) hanno tutte il vantaggio di permettere la diretta immersione degli espianti in azoto liquido, con grande semplificazione delle procedure. Con questo approccio, efficienti protocolli di crioconservazione sono stati sviluppati per numerose specie vegetali, operando principalmente mediante trattamento di gemme ascellari e apicali con soluzione vitrificante PVS2 o con la disidratazione di espianti incapsulati in alginato (“semi sintetici”). Presso il CNR-IVALSA di Firenze è operante un gruppo di lavoro che ha in questi anni sviluppato e ottimizzato procedure di crioconservazione per gemme ascellari, semi e linee embriogeniche di varie specie arboree (quali pioppo, susino, olivo, melo, pero, kaki, pistacchio, ippocastano, frassino) e specie orticole (radicchio rosso). Mentre l’UE mostra attenzione e interesse a questo settore della ricerca, per il quale ha avviato nel 2006 l’Azione COST 871 (CryoPlanet, Cryopreservation of Crop Species in Europe) alla quale partecipano 17 Paesi europei, già esistono nel mondo importanti esempi di criobanche vegetali. In Italia è attualmente in corso un progetto per la realizzazione di una criobanca che raccoglierà le accessioni di una antica collezione Medicea di agrumi.

Abstract

Cryopreservation opens important prospects to the safeguard of plant germplasm, allowing the conservation in liquid nitrogen of organs and tissues from in vitro culture (shoot tips, embryogenic callus and somatic embryos), dormant buds, entire seeds and embryonic axes. Plant material can be stored in liquid nitrogen at low cost, for unlimited time and in absolute sanitary and genetic safety, as at the temperature of -196°C all the biochemical and physical cell processes are completely arrested. Newly developed techniques (“treatment with vitrification solution”, “encapsulation-dehydration”, “encapsulation-vitrification”, “droplet-freezing”) have all the advantage of allowing the direct immersion of explants in liquid nitrogen, thus producing a marked simplification of procedures. This way, effective cryopreservation protocols have been developed for plant species, mainly by the treatment of shoot tips with the PVS2 solution or by the dehydration of alginate-encapsulated explants (“synthetic seeds”). In recent years, a working group of the CNR-IVALSA of Florence has developed and optimized procedures for the cryopreservation of shoot tips, seeds and embryogenic lines from various woody species (such as poplar, plum, olive, apple, pear, persimmon, pistachio, horsechestnut, ash), as well as horticultural crops (red chicory). While the EU shows great attention and interest to this research area, promoting the onset in 2006 of the COST Action 871 (CryoPlanet, Cryopreservation of Crop Species in Europe) which gathers 17 European countries, promising examples of “cryogenic repositories” for plant species are already existing in the world. In Italy, a project is running, aimed to the establishment of a cryobank which will preserve the accessions from an ancient Medicean collection of citrus.