I ciliegi sono amati per i loro splendidi fiori bianchi in primavera e i succosi frutti rossi in estate. Tuttavia, la loro produttività è minacciata dal riscaldamento globale. Goeckeritz e colleghi hanno analizzato lo sviluppo floreale delle ciliegie acide e i loro risultati, pubblicati sul Journal of Experimental Botany, possono aiutare a selezionare cultivar meglio adattate ai futuri regimi termici.
La primavera in Giappone è il periodo dell’Hanami, la tradizione secolare di ammirare le maestose fioriture bianche e rosa dei ciliegi ornamentali. Centinaia di migliaia di persone, tra cui molti visitatori da tutto il mondo, affollano i parchi per celebrare questo festival annuale di grande importanza culturale.
Tuttavia, il godimento della bellezza della natura è di breve durata poiché i fiori di ciliegio durano solo pochi giorni. La breve vita dei delicati fiori ricorda agli spettatori di abbracciare pienamente il momento, fare pace con l’impermanenza di tutte le cose e accettare l’inevitabilità del cambiamento.
L’Hanami è un invito a vedere i fiori di ciliegio come una metafora della vita stessa – bella, ma effimera. Tuttavia, i fiori di ciliegio sono diventati anche indicatori allarmanti di preoccupanti cambiamenti ambientali che non possono essere accettati stoicamente.
I registri storici dei festival di fioritura a Kyoto, che risalgono a oltre 1.200 anni fa, mostrano una fioritura progressivamente anticipata dall’inizio del XIX secolo, molto probabilmente causata dal riscaldamento globale come risultato dell’aumentata industrializzazione, fenomeno particolarmente pronunciato nelle aree urbane.
Se un tempo i ciliegi fiorivano in media a metà aprile a Kyoto, oggi spesso il picco di fioritura si raggiunge già a fine marzo, con il 26 marzo 2021 che ha segnato la data più precoce da quando sono iniziate le registrazioni.
La fioritura anticipata non solo influenza il periodo dell’Hanami, ma può anche avere conseguenze drastiche sulla fruttificazione e la produttività. I giovani fiori sono vulnerabili alle basse temperature e le fioriture precoci aumentano il rischio di danni da gelate primaverili.
Se l’attuale tendenza al riscaldamento e alla fioritura precoce continuerà, gli alberi potrebbero non sincronizzarsi più con il picco di attività degli impollinatori, disturbando infine l’intera dinamica degli ecosistemi. Le gelate primaverili rappresentano anche una sfida importante nella produzione globale di altri alberi da frutto come melo, susino e pesco, tutti caratterizzati da un’elevata sensibilità dei fiori al freddo dopo la rottura delle gemme.
Negli ultimi anni sono state registrate significative perdite di raccolto a causa dell’aborto dei frutti indotto dal gelo. Saranno necessari cambiamenti nelle pratiche colturali e miglioramenti genetici per adattarsi al clima che cambia.
Per i ciliegi, il tempo di fioritura è un tratto altamente ereditabile che può variare ampiamente tra i genotipi, rendendo la selezione per fioriture tardive un approccio promettente. Un prerequisito per questo è una comprensione approfondita della genetica e fisiologia sottostante.
L’inizio della fioritura negli alberi da frutto avviene dalla fine dell’estate all’autunno. Le gemme rimangono dormienti durante l’inverno e richiedono un periodo freddo per consentire la rottura della dormienza in primavera. Una volta soddisfatte le esigenze di raffreddamento, le temperature calde innescano la fioritura e promuovono la crescita fino alla completa apertura dei fiori.
Uno studio dettagliato di Charity Goeckeritz e colleghi amplia ora la nostra conoscenza dello sviluppo floreale nelle ciliegie acide (Prunus cerasus) e mostra, per la prima volta, che il tempo di fioritura è già determinato molto prima dell’inizio della dormienza delle gemme nell’anno precedente.
Gli autori hanno esaminato una popolazione di ciliegi acidi geneticamente molto simili con differenze di fioritura fino a 10 giorni. Per due anni, hanno campionato regolarmente gli apici dei germogli in posizione floreale per confrontare i precoci e i tardivi.
Analisi microscopiche meticolose hanno rivelato le prime differenze morfologiche già a luglio, quando i precoci sono passati dalla crescita vegetativa all’inizio floreale, rimanendo sempre avanti nello sviluppo rispetto ai tardivi durante tutta la dormienza fino alla fioritura, con differenze tra i gruppi che diventavano più marcate in primavera.
È stato anche osservato che i precoci avevano minori esigenze di raffreddamento e rispondevano più rapidamente alle temperature calde, indicando uno stato di dormienza meno profondo. Gli ormoni vegetali sono noti come componenti importanti del meccanismo di percezione della temperatura e, in modo interessante, l’analisi genetica ha rivelato diversi enzimi coinvolti nella sintesi ormonale tra i geni candidati chiave alla base delle differenze di tempo di fioritura.
I dati mostrano anche che le versioni geniche responsabili della fioritura tardiva sono presumibilmente state ereditate dal ciliegio selvatico a fioritura molto tardiva (Prunus fruticosa), uno dei progenitori della ciliegia acida.
Il cambiamento nel tempo di fioritura osservato negli ultimi anni dovrebbe aumentare la consapevolezza pubblica sull’impatto del cambiamento climatico antropogenico e provocare cambiamenti comportamentali per fermare il surriscaldamento del pianeta, affinché le future generazioni possano ancora godere delle tante ricchezze del ciliegio.
Nel frattempo, sono necessari sforzi congiunti di ricercatori e selezionatori per sviluppare alberi meglio adattati alle future condizioni termiche. Lo studio presentato da Goeckeritz e colleghi spiana la strada a strategie di selezione assistita da marcatori.
Basandosi sulla loro dettagliata analisi tissutale, gli autori hanno anche sviluppato un nuovo sistema di stadiazione per descrivere la transizione dalla crescita vegetativa a quella riproduttiva negli alberi da frutto, che consentirà futuri studi sui processi di sviluppo precoce in altre specie.
Mareike Jezek
Botany One
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