Volume: il pomodoro

Sezione: ricerca

Capitolo: attività di nunhems

Autori: Luigi Tarozzi, Stefano Carli

Introduzione

Gran parte dell’attività delle aziende sementiere è dedicata alla costituzione di nuove varietà o ibridi con caratteristiche agronomiche e qualitative migliorative o innovative rispetto ai materiali esistenti. I ricercatori partono dal materiale genetico delle migliori varietà e utilizzano banche geniche pubbliche per arricchire di nuovi caratteri le nuove realizzazioni. Fra le banche geniche oggi più utilizzate possiamo ricordare: – Tomato Genetics Resource Center di Davis, California; – Dr. Martha Mutchler della Cornell University; – Dr. Jay Scott dell’Università della Florida. L’attività di miglioramento genetico necessaria a incrementare le potenzialità delle varietà è stata storicamente condotta con i metodi di selezione sulle popolazioni naturali (selezione massale e per linea pura) e viene oggi condotta con metodi di selezione sulle popolazioni costituite dall’uomo (metodo pedigree, reincrocio ecc.). Attualmente sempre più importante è l’utilizzo della MAB (marker assistant breeding). Utilizzando le più moderne tecnologie è possibile affiancare ai metodi tradizionali uno strumento in grado di fornire in modo veloce ed efficace molte informazioni a riguardo del genotipo in oggetto. I laboratori di Nunhems analizzano i genotipi con tecniche di marcatura molecolare identificando la presenza di uno o più geni. Si utilizzano metodi rilevabili in letteratura ma, dove la qualità delle informazioni che si ottengono è poca, o dove non esiste nessuna pubblicazione a riguardo, si avviano programmi specifici per la ricerca di nuovi o più efficaci marcatori. Affiancando queste tecniche alla valutazione agronomica degli ibridi è possibile da un lato velocizzare i programmi di miglioramento varietale e dall’altro sviluppare complessi programmi di ricerca altrimenti difficili da realizzare.

Attività di una ditta sementiera

Alcuni ricercatori all’interno di Nunhems si dedicano ai programmi di prebreeding per singole colture. Questo permette di realizzare progetti a breve e medio termine con l’obiettivo principale di indagare sulle possibilità di utilizzo di caratteri presenti su specie selvatiche, di capire come alcuni caratteri siano codificati dalla pianta, di analizzare la presenza e la funzione di enzimi o elementi nutritivi all’interno della pianta. Questo lavoro, realizzato mettendo a confronto analisi di laboratorio, valutazioni agronomiche delle piante e analisi qualitative dei frutti, permette di approfondire le conoscenze della coltura e di supportare il breeder nella realizzazione di ibridi innovativi. Uno degli obiettivi della ricerca è quello di selezionare ibridi di pomodoro resistenti o tolleranti ad alcune delle matattie più diffuse e pericolose nelle zone di coltivazione. Si realizzano varietà che, innescando meccanismi di difesa naturali, riescono ad affrontare, senza subire danni, attacchi di funghi, batteri e virus. Nei laboratori di patologia vegetale che affiancano l’attività dei genetisti, si testano le linee in via di selezione, così con il succedersi delle generazioni vengono fissate le resistenze genetiche. Da ultimo si realizzano i test in vivo su linee parentali e ibridi come controllo dell’efficacia del lavoro fatto. Nunhems ha realizzato laboratori di fitopatologia dedicati al pomodoro in Italia, California e India che si occupano di perfezionare ed eseguire i metodi di inoculo e la verifica dei risultati. Alcuni progetti specifici vengono sviluppati con la collaborazione di Istituti di ricerca o Università sia italiane sia estere. Poiché alcune malattie si evolvono in modo rapido e sono in grado di superare le resistenze genetiche, è necessario ricercare in continuazione nuove fonti di resistenza e nuovi e più efficaci test. Nunhems ha realizzato vari centri di ricerca nel mondo (Italia, California, Olanda, India, Cina, Messico, Brasile) al fine di ottimizzare la selezione di ibridi adatti alla zona di coltivazione. Ogni areale necessita di piante con caratteri peculiari, quindi, una volta definiti i target di miglioramento, si procede alla sperimentazione. Gli screening vengono realizzati in epoche differenti, in terreni e ambienti con caratteristiche diverse. Questo permette di evidenziare i caratteri migliorativi degli ibridi più interessanti e di scartarne altri. Dopo 3-4 anni di sperimentazione le varietà selezionate si immettono sul mercato. Un programma di ricerca di successo deve essere in grado di venire incontro sia alle sigenze degli utilizzatori sia a quelle dei consumatori e sarà tanto più innovativo quanto più riuscirà ad anticipare le richieste del mercato. In diverse occasioni Nunhems ha saputo innovare grazie alla genetica. Ne sono esempio la realizzazione di ibridi di pomodoro da industria resistenti alla macchiettatura batterica (gene P.to) e al Tomato spotted wilt virus (gene Sw5), introdotti sul mercato italiano con largo anticipo rispetto alla diffusione dei patogeni negli areali di coltivazione, e gli ibridi per raccolta meccanica con maturazione molto precoce. Pur avendo una base comune il programma di ricerca sul pomodoro di Nunhems si specializza sui tre tipi di piante oggi coltivate: indeterminato per mercato fresco, determinati con frutto tondo per consumo fresco coltivati soprattutto in Medio Oriente ed Est Europa, determinato con frutto squadrato o allungato per la trasformazione industriale.

Ricerca nel pomodoro per l’industria

Le varietà utilizzate per l’industria hanno avuto nel corso degli ultimi decenni un’evoluzione molto significativa. Si è passati gradualmente dalle varietà standard con pianta vigorosa, maturazione scalare, frutto di grossa pezzatura di forma tonda o globosa e consistenza limitata, tali da rendere necessarie più raccolte frazionate nel tempo, agli ibridi attuali con maturazione contemporanea e frutto consistente per la raccolta meccanica. Il pomodoro da industria è raccolto meccanicamente in tutti i Paesi ad agricoltura avanzata come California, Italia o Spagna e la raccolta meccanica, pur con tempi diversi, si sta progressivamente diffondendo nella maggior parte dei Paesi produttori. La ricerca ha da tempo abbandonato il miglioramento di ibridi per industria a raccolta manuale e si concentra solo su ibridi per la raccolta meccanica che devono avere alcune caratteristiche essenziali: contemporaneità di maturazione e consistenza e tenuta alla sovramaturazione del frutto adeguate. La contemporaneità di maturazione si ha selezionando piante determinate, con internodi corti e capaci di produrre una fioritura il più possibile omogenea. Il portamento sarà più o meno vigoroso in funzione delle aree di coltivazione, della fertilità dei terreni e delle condizioni climatiche alle quali il nuovo ibrido è destinato. È importante selezionare piante che, una volta completato il ciclo di maturazione, abbiano scarsa tendenza a ricacciare e a produrre una nuova vegetazione che rende meno agevole la raccolta meccanica. Poiché ha un’influenza diretta sul risultato economico della coltivazione, il miglioramento della produttività è una delle caratteristiche più importanti che vengono ricercate. La produttività è correlata al numero di branche e di grappoli fiorali che la pianta è in grado di realizzare, alla capacità di allegagione e alle dimensioni che il frutto raggiunge a maturazione. Il potenziale produttivo della pianta dipende anche dalla sua capacità fotosintetica e quindi dalla sanità della vegetazione. Il miglioramento della sanità dell’apparato vegetativo si ottiene sia con l’introduzione di specifici geni di resistenza alle malattie fogliari, sia con la selezione di piante più rustiche. Un’adeguata copertura fogliare protegge i frutti dall’esposizione diretta al sole, evita la formazione di scottature e, favorendo temperature più idonee alla sintesi del licopene in periodi particolarmente caldi, permette l’ottenimento di frutti di colore rosso più intenso. La fogliosità non deve essere troppo scarsa ma nemmeno eccessiva. Nelle zone con clima umido l’eccessiva fogliosità fa sì che la pianta asciughi lentamente con conseguente maggiore rischio di attacchi fungini. Inoltre l’eccessiva massa verde può rendere meno agevole la raccolta meccanica. La precocità di maturazione è un altro degli obiettivi importanti della ricerca. L’attività di trasformazione industriale e la stessa organizzazione all’interno dell’azienda agricola necessitano di una opportuna pianificazione delle quantità e dei periodi di raccolta del pomodoro onde garantire un costante e continuo conferimento allo stabilimento. Le varietà precoci permettono di ampliare la campagna di raccolta e rendono possibile un migliore utilizzo delle macchine e degli impianti. Nel pomodoro per industria, se si escludono i tipi allungati per la produzione di pelato, la forma del frutto non ha un’importanza rilevante; le bacche sono per lo più di forma ovale o quadrata e con pezzatura media variabile fra i 60 e i 90 grammi. Vengono invece ad assumere grande importanza altre caratteristiche come la consistenza, la resistenza alle spaccature e alla sovramaturazione. Un’elevata consistenza permette al frutto di mantenersi integro durante le fasi di raccolta meccanizzata e trasporto alla rinfusa. La resistenza alle spaccature o al cracking fa riferimento alla capacità che ha la bacca di resistere alle lesioni che si verificano in campo quando il frutto maturo o in prossimità della maturazione è soggetto a sbalzi idrici con conseguente tendenza a creare fessurazioni che, oltre a provocare fuoriuscita di succo, possono favorire l’insediamento di funghi e muffe. Un’elevata tenuta alla sovramaturazione fa sì che i frutti maturi possano restare integri sulla pianta per un certo numero di giorni fino a quando non si giunga alla completa maturazione di tutti i palchi e comunque permette flessibilità se si ritarda la raccolta, o in caso di pioggia. Altri aspetti del miglioramento genetico sono correlati alle caratteristiche qualitative e industriali. In California, oggi il più grande Paese produttore di concentrato del mondo, la ricerca si focalizza soprattutto sul miglioramento del contenuto zuccherino (°Brix) e sulla viscosità. Il contenuto di zuccheri (°Brix) influisce sulla resa in concentrato, sull’efficienza ed economicità degli impianti ed è sicuramente uno dei caratteri più studiati sia dalla ricerca pubblica sia da quella privata. La viscosità, intesa come scorrevolezza del succo dopo trasformazione industriale, assume importanza nella produzione di ketchup e di passate fornendo a queste un aspetto di maggiore densità e consistenza. Nella produzione della polpa si utilizzano prevalentemente frutti di forma quadrata mentre per il pomodoro pelato, tipico del mercato italiano, si utilizzano frutti di forma allungata. Per tali trasformati la ricerca ha l’obiettivo di ottenere frutti con elevata consistenza, pezzatura uniforme, mesocarpo spesso, assenza di peduncoli alla raccolta, ottima pelabilità, colorazione esterna e interna il più intensa e omogenea possibile. Fra gli ibridi di più recente successo si possono ricordare i seguenti. – Lampo: viene dal programma di ricerca per l’ottenimento di ibridi quadrati con maturazione super precoce. Utilizzato per i primi trapianti, permette di iniziare le raccolte con alcuni giorni di anticipo rispetto ai precoci tradizionali. È più adatto alla raccolta meccanica del suo predecessore Solerosso per la migliore consistenza e pezzatura della bacca. È jointless, si stacca senza peduncoli aderenti al frutto durante la raccolta. – Spunta: ibrido precoce con pianta di buon vigore vegetativo ben adattabile anche a terreni di media fertilità. Frutto quadrato di ottima pezzatura, jointless con mesocarpo spesso e buone caratteristiche industriali per la produzione di polpa e passata. – Vulcan: ibrido con ciclo medio di maturazione. Pianta vigorosa e molto produttiva. Frutto quadrato, peso attorno ai 70 grammi, jointless con eccellente consistenza e colore esterno. Ottima la tenuta alla sovramaturazione e alle spaccature del frutto. Vulcan è in grado di associare buone caratteristiche qualitative per l’industria a una produttività elevata. – Messapico: è uno degli ibridi di maggior successo di Nunhems per l’ampia gamma di resistenze genetiche: al Tomato spotted wilt virus e ai Nematodi (resistenze intermedie) e a Pseudomonas tomato (batteriosi). Ha frutto allungato di pezzatura grande adatto alla produzione di pelati e al mercato fresco. Maturazione medio-precoce e ottima produttività.

Obiettivi nel breeding del pomodoro da mensa

Nel pomodoro da mensa il lavoro di miglioramento genetico è ampio poiché i tipi coltivati sono molteplici in dipendenza delle tradizioni di consumo, e molte sono le aree di coltivazione con diverse esigenze per quanto riguarda le caratteristiche agronomiche e di resistenza alle malattie. Gli ibridi di pomodoro da mensa sono prevalentemente piante di tipo indeterminato coltivate su sostegni, ma in alcune zone di produzione quali Turchia, Nord Africa, Est Europeo o la stessa California si utilizzano ibridi determinati o semideterminati per coltura a terra su pacciamatura o su sostegni bassi. Il programma di ricerca Nunhems sviluppa nuovi ibridi sia nei tipi a pianta determinata sia negli indeterminati che rappresentano il mercato più importante e che si differenziano per le caratteristiche del frutto e per il modo di raccolta: – ibridi per raccolta a frutto singolo, rosso omogeneo a maturazione completa e con pezzatura da 180 a 250 grammi; – ibridi per raccolta a frutto verde invaiato. La pezzatura varia a seconda della zona di consumo; – costoluto tipo Marmande; – ibridi per raccolta a grappolo e colorazione del frutto completamente rosso a maturazione, con pezzature molto variabili a seconda dei Paesi da 80 a 140 grammi e oltre; – ciliegino, cocktail e datterino per raccolta a frutto singolo o grappolo a seconda dei mercati; – a frutto ovale o Saladette per le Americhe e per alcuni Paesi del Nord Africa; – a frutto di colore rosato per i Paesi asiatici. Sono invece tipici del mercato italiano il Cuore di Bue e i tipi a frutto allungato. La complessità nel miglioramento del pomodoro da mensa è dovuta non solo al numero di tipi ma anche alle condizioni colturali. Per poter avere prodotto disponibile con continuità, il pomodoro viene trapiantato in diverse epoche dell’anno ed è necessario realizzare ibridi adatti alle diverse condizioni stagionali. Il ciclo vegetativo e di raccolta di una pianta indeterminata coltivata in ambiente protetto si protrae per diversi mesi e la medesima pianta deve essere in grado di crescere e produrre in condizioni ambientali molto diverse per il variare del numero delle ore di luce disponibili, dell’intensità luminosa, delle temperature e dell’umidità. Il miglioramento genetico dovrà quindi realizzare ibridi destinati alla coltura invernale che avranno internodi corti, fogliosità non eccessiva che possa utilizzare al meglio la luminosità disponibile, maturazione precoce, adattabilità alle basse temperature. Per il periodo estivo saranno necessarie piante con buona copertura fogliare e ottima capacità di allegare e produrre con temperature elevate. In generale, soprattutto per le colture a ciclo molto lungo, sarà necessario realizzare ibridi di facile coltivazione con ampia adattabilità, stabilità e continuità produttiva. Il miglioramento delle caratteristiche del frutto riguarda l’aspetto, la serbevolezza e la qualità. L’uniformità di dimensione e l’omogeneità nella forma rendono il frutto più attraente al consumatore. Negli ibridi raccolti a grappolo si ricerca uniformità di maturazione, pezzatura omogenea, che il grappolo sia a “spina di pesce” ben composto e simmetrico, che il rachide e i sepali mantengano colorazione verde anche dopo la raccolta. Sia nei frutti commercializzati rosso maturo sia in quelli invaiati è apprezzato un colore brillante, attraente, uniforme e senza difetti. È pertanto necessario selezionare ibridi poco sensibili al Blotchy ripening o alle decolorazioni del colletto (spalla gialla). La qualità organolettica è molto diversificata poiché la percezione della qualità non è la stessa in tutti i Paesi. I tipi cherry o datterino sono tanto più apprezzati quanto più elevati sono la dolcezza e il contenuto zuccherino ed è quindi essenziale nel miglioramento di questi tipi la ricerca di alto °Brix, mentre per i tipi a consumo invaiato come i Marmande le caratteristiche gustative si esaltano grazie a un buon bilanciamento fra acidità e zuccheri. L’elevata qualità non dipende solo dalla genetica. Vi sono aree di coltivazione come per esempio la zona di Pachino in Sicilia, alcune zone della Sardegna, della Puglia e della Spagna, dove l’elevata salinità dei terreni contribuisce a intensificare le caratteristiche qualitative dei frutti, il sapore e la colorazione. Uno degli scopi della ricerca Nunhems è la realizzazione di ibridi in grado di fornire il massimo delle performance agronomiche e qualitative per questi ambienti. Fra gli ibridi di pomodoro da mensa a pianta indeterminata realizzati da Nunhems per la coltura in serra si possono ricordare i seguenti. – Saddaya: grappolo a spina di pesce con 4-7 frutti. Si distingue per il frutto regolare dalla forma tonda leggermente appiattita con pezzatura di 120-150 grammi e per il colore rosso intenso. Pianta vigorosa con internodi corti e maturazione precoce che si adatta a un lungo ciclo di produzione. – Tropical: pianta indeterminata di media vigoria con internodi corti. Grappoli di 12-18 frutti del tipo cherry della pezzatura di 20-25 grammi con rachide di colore verde intenso. La bacca è molto resistente alle spaccature. Tropical si caratterizza per l’eccellente dolcezza e l’elevato grado zuccherino. – Marmandino: pianta indeterminata, aperta con frutto della tipologia Marmande. Pezzatura di 130-140 grammi. Predilige un ambiente di coltivazione caratterizzato da elevata salinità che conferisce al frutto un colore di fondo verde scuro, collettatura marcata e un sapore caratteristico. – Naxos: ibrido indeterminato con frutto tondo, pezzatura di 100 grammi per raccolta, frutto singolo. Ha spalla verde marcata, aspetto attraente ed eccellenti caratteristiche gustative. Coltivato negli areali del Sud Italia è adatto alle condizioni di salinità. Produttività elevata. – Shannon: indeterminato, per coltura invernale e raccolta a frutto singolo con pezzatura di 180-200 grammi. Diffuso in Turchia e in altri Paesi del bacino mediterraneo. Ottimo colore quando maturo, eccellente consistenza, molto tollerante al Blotchy ripening. – Agro: indeterminato, per coltura in serra e pieno campo. Frutto allungato con pezzatura di 120-130 grammi. Consistente e a lunga conservazione, ha colore attraente sia per raccolta maturo sia invaiato. Tollerante al marciume apicale.


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