Variabili che influenzano i test di resistenza al freddo delle gemme a fiore di ciliegio

La temperatura è uno dei principali fattori ambientali che limita la crescita, lo sviluppo e la resa delle piante. Uno dei principali fattori di stress abiotico che limitano la distribuzione delle piante, la produzione di colture e influenzano l'idoneità dei luoghi per l'impianto di frutteti è rappresentato dalle condizioni di bassa temperatura.

Le gelate possono causare ingenti perdite economiche e, per questo, limitare la presenza di ceraseti nelle aree soggette a questi fenomeni. L'analisi termica differenziale (DTA) è un metodo spesso utilizzato per valutare la resistenza al freddo degli organi vegetali che si raffreddano per sopravvivere a temperature rigide.

Ad esempio, i fiori vengono montati su moduli termoelettrici e sottoposti a temperature di raffreddamento per eseguire la DTA. L'acqua interna al tessuto biologico viene sottoraffreddata e si solidifica, rilasciando calore che viene rilevato come esoterma a bassa temperatura (in inglese, low temperature exotherm, LTE).

Si presume che questo sia equivalente alla temperatura alla quale gli embrioni subiscono un danno letale. L’unica criticità di questo metodo è che le analisi devono essere effettuate in laboratorio, e i tempi e i protocolli di trasporto possono influenzare i valori ottenuti.

E’ quindi necessaria una comprensione più completa del confronto tra le misure di temperatura letale ottenute attraverso esperimenti di congelamento controllato con gli strumenti attualmente disponibili e quelle ottenute con la DTA. 

Gli obiettivi dello studio dall’Università della Colombia Britannica e del Centro di Ricerca e Sviluppo di Summerland (Canada) erano: 

1. valutare l'impatto della temperatura, dell'umidità e della durata di conservazione pre-test sulla resistenza al freddo dei boccioli di fiori di ciliegio dolce misurati in un periodo di tempo compreso tra 0 e 25 ore;
2. valutare l'impatto delle differenze nelle velocità di raffreddamento DTA sulla resistenza al freddo dei boccioli di fiori di ciliegio misurati;
3. indagare l'impatto dei vari metodi di rimozione del bocciolo sulla resistenza al freddo dei boccioli di fiori di ciliegi misurati;
4. confrontare le misure di resistenza al freddo ottenute tramite DTA e test di congelamento controllato.

Come evidenziato dalla produzione delle esoterme a bassa temperatura a temperature più calde, abbiamo riscontrato che le gemme conservate a temperature più calde (12,5 °C e temperatura ambiente) per 2-6 ore prima dell’analisi termica differenziale o trasportate in laboratorio in un ambiente umido hanno subito alterazioni biologicamente rilevanti nella loro apparente sensibilità al freddo.

Grazie ai numerosi test condotti i ricercatori si sono accorti che anche la velocità di abbassamento della temperatura per ottenere le esoterme a bassa temperatura influenza significativamente i risultati. Si è visto che i valori più alti corrispondevano a un raffreddamento più veloce.

In generale, le esoterme a bassa temperatura ottenute erano simili tra le gemme, sebbene la quantità di materiale vegetale rimasto attaccato alla base della gemma variasse. I risultati di questo studio indicano che le misure di resilienza al freddo ottenute dagli esperimenti di DTA e di congelamento controllato sono generalmente comparabili.

I risultati di questo studio sono rilevanti per i ricercatori interessati a effettuare misure di resistenza al freddo nel ciliegio dolce. Essi sottolineano l'importanza di mantenere la coerenza nelle condizioni di pre-test DTA e nella preparazione delle gemme, al fine di ottenere risultati affidabili e confrontabili tra gli studi.

Fonte: Elizabeth Houghton, Kirsten Hannam, Denise Neilsen, and Louise M. Nelson. 2024. Factors that influence measurements of sweet cherry (Prunus avium) flower bud cold hardiness obtained using differential thermal analysis. Canadian Journal of Plant Science. 104(3): 204-216. https://doi.org/10.1139/cjps-2023-0087. 
Immagine: Canadian Science Publishing

Melissa Venturi
Università di Bologna (IT)

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