Caratteristiche bioagronomiche e composti volatili di varietà di frumento duro tradizionalmente coltivate in Sicilia

Abstract

La conservazione della biodiversità di specie diverse ed in particolare del frumento duro è tra gli obiettivi prioritari della ricerca agronomica degli ultimi anni. Si tenta, infatti, di utilizzare le varietà tradizionalmente coltivate per assicurare il contenimento dell erosione genetica causata dall introduzione di nuove varietà ad alto livello produttivo, ma anche per reperire geni utilizzabili nel lavoro di miglioramento genetico per la valorizzazione delle materie prime per prodotti di nicchia. La caratterizzazione oggetto di questa ricerca, condotta durante il corso di dottorato in Produttività delle piante coltivate in ambiente Mediterraneo finanziata dal MIUR progetto PON ISCOCEM, è stata effettuata a partire dall esame elettroforetico dei genotipi al momento del reperimento (2003-04). Allo scopo sono stati analizzati caratteri agronomici, morfologici e qualitativi di popolazioni di frumento duro tradizionalmente coltivate in Sicilia. Sono state rilevate le principali fenofasi del ciclo biologico mentre i rilievi morfologici hanno interessato caratteri del culmo, della spiga e del seme. In particolare, per ciò che concerne quest ultimo aspetto, l esame dei caratteri morfologici rilevati ha messo in luce differenze a volte marcate e a volta di scarsa entità rispetto alla caratterizzazione rilevata in letteratura da attribuire alle condizioni di maturazioni in un ambiente particolarmente stressante come la Piana di Catania (es. colore delle reste) o ai maggiori input agronomici (es. forma della spiga). Tra i caratteri qualitativi sono stati analizzati il contenuto proteico, il contenuto in fibra solubile (beta-glucano) nota per le azioni benefiche sulla salute dell uomo. La differenziazione dei genotipi è stata condotta anche attraverso lo studio dell amido effettuando un rilievo fotografico dei granuli per mezzo di microscopio a scansione elettronica (SEM) e la valutazione delle rispettive componenti quali amilosio e amilopectina. Le immagini al SEM hanno messo in rilievo la prevalenza di granuli di tipo A nelle varietà con maggiore precocità e la presenza di granuli più piccoli nelle varietà più tardive. Lo studio delle sostanze volatili, previa messa a punto del metodo, ha messo in luce differenze tra le popolazioni esaminate ma anche variazioni nei composti rilevati per effetto delle condizioni ambientali. Il regime idrico ha influenzato l espressione del genotipo mettendo sottolineando la presenza di alcuni composti come 3-metile-butanale solo in condizioni di stress idrico. Anche il regime termico sfavorevole ha determinato la sintesi produzione di sostanze volatili in quantità e qualità diverse a seconda dell ambiente di coltivazione come dimostrato per la cultivar Timilia. La ricerca può considerarsi il primo passo verso l individuazione di marker varietali e di qualità.