Theobroma cacao is a tropical plant belonging to the family Malvaceae. The major production areas are the Central and South America, Africa west-central and south-east Asian region, which possess all the climatic requirements, such as the amount of water and the altitude above the sea level for plant's development. The most cultivated subspecies of Theobroma cacao Criollo are probably the first cocoa varieties that developed in the basin of the Amazon forest that has a taste and a very delicate flavor but is particularly susceptible to disease; Forastero that unlike the Criollo is much more resistant and prolific but from an organoleptic point of view, the beans have a very strong and bitter taste. The last subspecies is the Trinitario that was born from the crossing of Criollo and Forastero, which allowed to obtain a plant that would combine the best characteristics of the two varieties: the organoleptic quality of the Criollo with disease resistance and fertility of the Forastero. The cocoa cultivated derives from the natural evolution of the plant but also by man. This one replaced the old varieties of cocoa with modern cloned individuals, possibly hybrid. These hybrid plants were chosen on the basis of different characteristics such as those organoleptic, prolificacy and the high genetic variability, which implies the presence of genes on resistance to diseases caused but microorganisms and mushrooms, and self incompatibility. In the case studies discussed were analyzed both cocoa samples from plantations but also accessions of plants of seed banks cocoa. These two types of samples have been analyzed and compared in order to try to identify all the subspecies present in individuals and identifying the varieties most ancient. The creation of graphics that represent the composition of germplasm were created with the STRUCTURE software, while the creation of phylogenetic trees was carried out with the UPGMA method. The Cocoa studied comes from different parts of the world: Cuba, Honduras and Nicaragua, Dominican Republic, Indonesia and Africa West Central. The analysis of germplasm identified in all these states the presence of hybrid individuals, therefore mainly Trinitario, but which contain a high percentage of Forastero or Amelonado. Lowest percentages of varieties typical of the area as the minor Nacional, Marañon, Nanay, Scavina and Morona that can be defined wild. The Criollo is found in almost all the cocoa from Central America and little in the Indonesian instead is virtually absent in the African cocoa. This may be due to the fact that in Africa was exported almost exclusively cocoa Forastero subspecies.

Il cacao (Theobroma cacao) è una pianta tropicale appartenente alla famiglia delle Malvaceae. Le maggiori zone di produzione sono l'America centro-meridionale, l'Africa centro-occidentale e la zona sud-est asiatica, che possiedono tutti i requisiti climatici, come la quantità di acqua che deve percepire e l'altitudine dal livello del mare per lo sviluppo della pianta. Le sottospecie più coltivata di Theobroma cacao è il Criollo, probabilmente la prima varietà di cacao che si è sviluppata nel bacino della foresta Amazzonica, che possiede un gusto e un sapore molto delicato ma è particolarmente suscettibile alle malattie; la varietà Forastero a differenza del Criollo è molto più resistente e prolifico ma dal punto di vista organolettico le fave possiedono un sapore molto deciso e amaro. L'ultima sottospecie è il Trinitario che nacque dall'incrocio tra Criollo e Forastero e che permise di ottenere una pianta che unisse i caratteri migliori delle due varietà: le qualità organolettiche del Criollo con la resistenza alle malattie e la prolificità del Forastero. Il cacao coltivato deriva sia dalla naturale evoluzione della pianta ma anche dall'intervento dell'uomo. Quest'ultimo nel tempo ha sostituito le antiche varietà di cacao con genotipi moderni clonati, possibilmente ibridi. Queste varietà ibride sono state scelte sulla base di diverse caratteristiche come quelle organolettiche, la prolificità e l'alta variabilità genetica, che comporta la presenza di geni responsabili della resistenza alle malattie causate da microrganismi e funghi, e dell'auto incompatibilità. Nei casi di studio trattati sono stati analizzati sia genotipi di cacao provenienti dalle piantagioni ma anche accessioni di piante di cacao collezionate nelle banche del seme. Queste due tipologie di campioni sono state analizzate e confrontate per cercare di identificare tutte le sottospecie presenti nelle popolazioni di individui e individuare le varietà più antiche. Le popolazioni studiate derivavano da diverse parti del mondo: Cuba, Honduras e Nicaragua, Repubblica Dominicana, Indonesia e Africa centro-occidentale. L'analisi del germoplasma ha permesso di identificare in tutti questi stati la presenza di individui ibridi, quindi prevalentemente Trinitario, ma che contengono una percentuale alta di Forastero o Amelonado. Percentuali più basse appartengono alle varietà minori tipiche della zona come il Nacional, Marañon, Nanay, Scavina e Morona che possono essere definite selvatiche. Il Criollo si ritrova in quasi tutto il cacao del centro America e poco in quello indonesiano, invece è praticamente assente nel cacao africano. Questo può essere dovuto dal fatto che in Africa fu esportato quasi esclusivamente il cacao di sottospecie Forastero.

Analisi molecolare del germoplasma di Theobroma cacao: conservazione ed utilizzo delle risorse geniche nelle maggiori zone di produzione.

GENTILE, ORIANA
2015/2016

Abstract

Il cacao (Theobroma cacao) è una pianta tropicale appartenente alla famiglia delle Malvaceae. Le maggiori zone di produzione sono l'America centro-meridionale, l'Africa centro-occidentale e la zona sud-est asiatica, che possiedono tutti i requisiti climatici, come la quantità di acqua che deve percepire e l'altitudine dal livello del mare per lo sviluppo della pianta. Le sottospecie più coltivata di Theobroma cacao è il Criollo, probabilmente la prima varietà di cacao che si è sviluppata nel bacino della foresta Amazzonica, che possiede un gusto e un sapore molto delicato ma è particolarmente suscettibile alle malattie; la varietà Forastero a differenza del Criollo è molto più resistente e prolifico ma dal punto di vista organolettico le fave possiedono un sapore molto deciso e amaro. L'ultima sottospecie è il Trinitario che nacque dall'incrocio tra Criollo e Forastero e che permise di ottenere una pianta che unisse i caratteri migliori delle due varietà: le qualità organolettiche del Criollo con la resistenza alle malattie e la prolificità del Forastero. Il cacao coltivato deriva sia dalla naturale evoluzione della pianta ma anche dall'intervento dell'uomo. Quest'ultimo nel tempo ha sostituito le antiche varietà di cacao con genotipi moderni clonati, possibilmente ibridi. Queste varietà ibride sono state scelte sulla base di diverse caratteristiche come quelle organolettiche, la prolificità e l'alta variabilità genetica, che comporta la presenza di geni responsabili della resistenza alle malattie causate da microrganismi e funghi, e dell'auto incompatibilità. Nei casi di studio trattati sono stati analizzati sia genotipi di cacao provenienti dalle piantagioni ma anche accessioni di piante di cacao collezionate nelle banche del seme. Queste due tipologie di campioni sono state analizzate e confrontate per cercare di identificare tutte le sottospecie presenti nelle popolazioni di individui e individuare le varietà più antiche. Le popolazioni studiate derivavano da diverse parti del mondo: Cuba, Honduras e Nicaragua, Repubblica Dominicana, Indonesia e Africa centro-occidentale. L'analisi del germoplasma ha permesso di identificare in tutti questi stati la presenza di individui ibridi, quindi prevalentemente Trinitario, ma che contengono una percentuale alta di Forastero o Amelonado. Percentuali più basse appartengono alle varietà minori tipiche della zona come il Nacional, Marañon, Nanay, Scavina e Morona che possono essere definite selvatiche. Il Criollo si ritrova in quasi tutto il cacao del centro America e poco in quello indonesiano, invece è praticamente assente nel cacao africano. Questo può essere dovuto dal fatto che in Africa fu esportato quasi esclusivamente il cacao di sottospecie Forastero.
ITA
Theobroma cacao is a tropical plant belonging to the family Malvaceae. The major production areas are the Central and South America, Africa west-central and south-east Asian region, which possess all the climatic requirements, such as the amount of water and the altitude above the sea level for plant's development. The most cultivated subspecies of Theobroma cacao Criollo are probably the first cocoa varieties that developed in the basin of the Amazon forest that has a taste and a very delicate flavor but is particularly susceptible to disease; Forastero that unlike the Criollo is much more resistant and prolific but from an organoleptic point of view, the beans have a very strong and bitter taste. The last subspecies is the Trinitario that was born from the crossing of Criollo and Forastero, which allowed to obtain a plant that would combine the best characteristics of the two varieties: the organoleptic quality of the Criollo with disease resistance and fertility of the Forastero. The cocoa cultivated derives from the natural evolution of the plant but also by man. This one replaced the old varieties of cocoa with modern cloned individuals, possibly hybrid. These hybrid plants were chosen on the basis of different characteristics such as those organoleptic, prolificacy and the high genetic variability, which implies the presence of genes on resistance to diseases caused but microorganisms and mushrooms, and self incompatibility. In the case studies discussed were analyzed both cocoa samples from plantations but also accessions of plants of seed banks cocoa. These two types of samples have been analyzed and compared in order to try to identify all the subspecies present in individuals and identifying the varieties most ancient. The creation of graphics that represent the composition of germplasm were created with the STRUCTURE software, while the creation of phylogenetic trees was carried out with the UPGMA method. The Cocoa studied comes from different parts of the world: Cuba, Honduras and Nicaragua, Dominican Republic, Indonesia and Africa West Central. The analysis of germplasm identified in all these states the presence of hybrid individuals, therefore mainly Trinitario, but which contain a high percentage of Forastero or Amelonado. Lowest percentages of varieties typical of the area as the minor Nacional, Marañon, Nanay, Scavina and Morona that can be defined wild. The Criollo is found in almost all the cocoa from Central America and little in the Indonesian instead is virtually absent in the African cocoa. This may be due to the fact that in Africa was exported almost exclusively cocoa Forastero subspecies.
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