Micropropagazione delle succulente: tecniche per la conservazione di specie a rischio e la produzione di sostanze bioattive

The demand of succulents and cacti on the market has been raising in recent years, especially during and after the COVID-19 lockdown. Succulents are wildly appreciated by both collectors and neofites, as they're for the most part relatively easy to care for, and offer a plethora of different shapes. Some succulents also have uses for their chemical compounds, as is the case for the Lophophora williamsii (peyote), which has traditionally been used in sciamanic rituals by Native Americans due to its mescaline content; or in Opuntia ficus-indica, which, besides its its uses in traditional and holistic medicine, can be used for the prevention and treatment of breast and prostate cancer. Some species are endangered, and, due to their high market value, are constantly being collected illegally from their natural habitats, causing the populations in the wild to reduce drastically. Propagation of these species, though easy to carry out in a lot of cases by means of leaf or stem cuttings, or by simply sowing the seeds, can sometimes be quite problematic. Seeds are seasonal, they can be collected only during specific periods and often require specific environmental conditions to germinate; while cuttings can sometimes have difficulties radicating. Even after germination, there can be issues for the seedlings, as they are in a delicate period that can last for a long time, which is critical to the development of the plant. For all of these cases, micro propagation (in vitro propagation) can be a useful tool to obtain a high number of plants and help their development during the most delicate stages. It's an efficient way to produce a lot of healthy specimens in a short period of time, during the whole year; specimens that can then be transferred to their natural habitat to help the wild populations grow. In some cases, a careful selection of the nutrients used for the cultivation can also increase the quantity and improve the quality of the chemical compounds of the plant, making micropropagation a valid tool to obtain plants with a high concentration of substances useful to humans. The examples taken into consideration in this thesis are Huernia hystrix, Drosanthemum hallii, Opuntia ficus-indica, Lophophora williamsii and Agave salmiana with their relative protocols for aseptic culture in absence/presence of plant growth regulators, with a particular attention put on Opuntia and Lophophora.

La domanda di succulente sul mercato è aumentata negli ultimi anni, specialmente durante e dopo la quarantena dovuta al COVID-19. Le succulente sono molto apprezzate da collezionisti e neofiti, in quanto relativamente semplici da gestire, e in grado di offrire una pletora di forme differenti. Alcune succulente hanno anche usi legati ai composti chimici in esse contenute, come nel caso di Lophophora williamsii (peyote), che è stato tradizionalmente usato nei rituali sciamanici dai nativi americani per il suo contenuto di mescalina; o di Opuntia ficus-indica, che, a parte per i suoi usi nella medicina tradizionale e olistica, può essere usato per la prevenzione e trattamento del cancro al seno e alla prostata. Alcune specie sono a rischio, e, a causa del loro elevato valore di mercato, vengono costantemente prelevate in maniera illegale dal loro ambiente naturale, causando una drastica riduzione delle popolazioni selvatiche. La propagazione di queste specie, anche se spesso facile da effettuare tramite talee fogliari o rameali, o semplicemente piantando i semi, può a volte risultare problematica. I semi sono stagionali, possono essere raccolti solo durante specifici periodi e spesso richiedono specifiche condizioni ambientali per germinare; mentre le talee possono avere difficoltà a radicare. Anche dopo la germinazione, ci possono essere problemi per le plantule, in quanto sono in un periodo delicato che può durare per un periodo considerevole, critico per lo sviluppo della pianta. In tutti questi casi, la micropropagazione (propagazione in vitro) può essere uno strumento utile per ottenere un elevato numero di piante e per aiutare il loro sviluppo durante le fasi più delicate. E' un modo efficiente per produrre esemplari sani in un periodo breve, durante tutto l'arco dell'anno; esemplari che possono poi essere traferiti nel loro ambiente naturale per aiutare le popolazioni selvatiche a crescere. In alcuni casi, un'accurata selezione dei nutrienti usati per la coltivazione può anche aumentare la quantità e migliorare la qualità dei composti chimici della pianta, rendendo la micropropagazione un valido strumento per ottenere piante con un alto concentrato di sostanze utili all'uomo. Gli esempi riportati in questa tesi sono Huernia hystrix, Drosanthemum hallii, Opuntia ficus-indica, Lophophora williamsii e Agave salmiana e i relativi protocolli di coltura asettica in assenza/presenza di fitoregolatori, prestando una particolare attenzione a Opuntia e Lophophora.