Portinnesti e stress termico: i genotipi più resilienti per il ciliegio

L’aumento della frequenza e dell’intensità delle ondate di calore è una criticità crescente per la coltivazione del ciliegio dolce nelle aree a clima caldo. Un recente studio condotto in Cina ha fornito una valutazione completa in condizioni di pieno campo della tolleranza alle alte temperature di cinque portinnesti di ciliegio dolce: Gisela 6, Gisela 12, Krymsk 5, Colt e Lanting, integrando parametri morfologici, anatomici, fisiologici e biochimici.

L’obiettivo era identificare i materiali più adatti alle condizioni subtropicali, una caratteristica sempre più rilevante alla luce dei cambiamenti climatici e dell’evoluzione climatica delle aree cerasicole temperate.

La sperimentazione è stata realizzata nella provincia di Zhejiang durante l’estate 2024, caratterizzata da temperature medie particolarmente elevate e numerosi giorni con massime superiori a 35 °C.

In tali condizioni, i ricercatori hanno analizzato numerosi indicatori di risposta allo stress termico: integrità e anatomia fogliare, attività degli enzimi antiossidanti, contenuto di ormoni vegetali, composti osmoregolatori e parametri di crescita vegetativa. I dati sono stati poi elaborati mediante modelli statistici multivariati, tra cui PCA ed Entropy Weight-TOPSIS, per ottenere una classificazione complessiva della resilienza dei portinnesti.

I risultati hanno evidenziato una marcata variabilità nella risposta al calore. Lanting e Colt sono emersi come i portinnesti più tolleranti, mentre Gisela 6 ha mostrato la maggiore sensibilità. In particolare, Lanting ha mantenuto una buona integrità della chioma, con minore caduta delle foglie e ridotta incidenza di necrosi e lesioni termiche.

Dal punto di vista anatomico, questo portinnesto presentava foglie più spesse e tessuti dell'epidermide maggiormente sviluppati, caratteristiche che sembrano favorire la dissipazione del calore e la stabilità fotosintetica in condizioni estreme.

Risposta fisiologica

Per quanto concerne il ruolo del sistema antiossidante, le alte temperature inducono la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), molecole che possono danneggiare membrane cellulari e apparato fotosintetico. I portinnesti più resilienti hanno mostrato una maggiore attività coordinata degli enzimi SOD, CAT e POD, coinvolti nella detossificazione dei ROS. Lanting, ad esempio, ha evidenziato livelli molto elevati di attività SOD e un contenuto di proteine solubili circa sei volte superiore rispetto a Gisela 6, suggerendo una capacità di protezione cellulare superiore.

Per quanto riguarda gli ormoni, i genotipi più sensibili hanno accumulato elevate concentrazioni di acido abscissico (ABA), tipicamente associato a condizioni di forte stress e chiusura stomatica prolungata, con conseguente limitazione dell’assimilazione di carbonio. Al contrario, Colt e Lanting hanno mantenuto livelli moderati di ABA, indice di una migliore omeostasi fisiologica. Parallelamente, l’acido jasmonico (JA) è risultato correlato positivamente all’accumulo di prolina e negativamente ai danni ossidativi, confermando un suo ruolo nella regolazione delle risposte adattative al calore.

Lo studio ha evidenziato l’importanza dei composti osmoregolatori, come zuccheri solubili, prolina e proteine solubili, nel mantenimento dell’equilibrio cellulare durante periodi prolungati di alte temperature. Nei portinnesti più tolleranti, questi metaboliti sembrano contribuire alla stabilizzazione delle membrane e alla protezione delle proteine cellulari.

Modello integrato

Lo studio propone un modello integrato di tolleranza alle alte temperature basato su quattro componenti principali: resilienza strutturale delle foglie, efficienza del sistema antiossidante, equilibrio ormonale e flessibilità metabolica. Questo approccio supera le tradizionali valutazioni basate su singoli parametri fisiologici e offre un quadro più realistico della capacità adattativa dei portinnesti in ambiente reale.

In conclusione, l’identificazione di portinnesti come Lanting e Colt, capaci di mantenere funzionalità fisiologiche e integrità vegetativa sotto stress termico prolungato, fornisce indicazioni utili sia per i programmi di miglioramento genetico sia per la progettazione di nuovi impianti in aree soggette a estati sempre più calde.

Fonte: Luo, H., Liu, H., Pei, J., Ruan, R., Zhang, C., Xi, D., Li, Y., & Huang, K. (2026). Field-Based Evaluation of Heat Tolerance in Sweet Cherry Rootstocks Reveals Integrated Morphological and Physiological Adaptation Mechanisms. Horticulturae, 12(2), 240. https://doi.org/10.3390/horticulturae12020240 

Fonte immagine: Stefano Lugli

Andrea Giovannini
Dottore di Ricerca in Scienze e Tecnologie Agrarie, Ambientali e Alimentari - Arboricoltura Generale e Coltivazioni Arboree, Università di Bologna, IT

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