Biologia riproduttiva del nocciolo: concentrazione nell'aria, vitalità pollinica e qualità dei frutti

Negli ultimi anni la domanda di nocciole da parte dell'industria dolciaria è notevolmente cresciuta e questo ha spinto numerosi gruppi di agricoltori a portare la coltivazione del nocciolo anche fuori dall'areale in cui la specie è nativa, in zone in cui le condizioni climatiche sono differenti da quelle, pur varie, dell'areale nativo. Le ricerche sulla biologia riproduttiva e sui rapporti con le condizioni ambientali risultano sempre più importanti per la scelta di nuove aree idonee alla coltivazione e di cultivar adatte. Questo lavoro di tesi si inserisce all'interno di un progetto pluriennale sullo studio della biologia riproduttiva del nocciolo, che coinvolge Ferrero S.p.a. e il Dipartimento di Scienze della Vita e Biologia dei Sistemi. Questo progetto è rivolto principalmente ad indagare i fattori ambientali che maggiormente influiscono sulla riproduzione della specie e sulla produzione di frutti, con particolare attenzione alle aree di coltivazione al di fuori del range nativo del nocciolo. Il primo obiettivo della tesi è stato, pertanto, la valutazione della concentrazione pollinica in due aree di coltivazione, la prima, la Georgia, compresa nell'areale di origine, e la seconda, il Sudafrica, al di fuori. La concentrazione del polline nell'aria viene misurata con un campionatore di tipo Hirst a testata settimanale. Dopo aver analizzato al microscopio i nastri pollinici provenienti dalle due diverse aree di coltivazione è stato possibile constatare una maggiore concentrazione pollinica nell'aria nei siti di monitoraggio presenti in Georgia rispetto al Sud Africa, dove, a fronte di condizioni climatiche avverse, le concentrazioni polliniche registrate sono state nettamente inferiori. A causa delle problematiche che derivano dall' autoincompatibilità del polline e dello stigma all'interno di ogni cultivar della specie, e dalla scarsa sovrapponibilità fenologica della fioritura maschile e femminile delle cultivar coltivate in condizioni climatiche nuove, l'impollinazione supplementare sta iniziando a diventare una pratica agronomica utile anche per il nocciolo, soprattutto in corileti situati al di fuori del range nativo. Per ottenere un'impollinazione supplementare efficiente, però, è necessario avere polline vitale raccolto in altre aree di coltivazione e conservato in condizioni idonee al mantenimento della vitalità. Pertanto, per rispondere a questa necessità, il secondo obiettivo della tesi è stato quello di redigere un protocollo per la valutazione della vitalità pollinica mediante tecniche di laboratorio (metodo di colorazione FDA/PI). Questo metodo si è rivelato efficace per distinguere facilmente i granuli pollinici vitali, non vitali e anomali (sterili). Successivamente, i dati estratti dalle immagini di polline di nocciolo colorato con la combinazione FDA/PI, sono stati analizzati sia con il metodo di conta manuale assistita dal software ImageJ sia con il software CellProfiler Analyst sulla base di parametri dimensionali e di intensità di colorazione. Dall'analisi sono emerse delle differenze fra le percentuali di granuli pollinici vitali, non vitali e anomali nelle diverse cultivar di nocciolo prese in considerazione (Selvatico e Giffoni). Inoltre, per maggior completezza rispetto alle problematiche che possono influenzare la biologia riproduttiva del nocciolo, la presente tesi ha preso in esame la specie di cimice esotica invasiva, Halyomorpha halys, che sta danneggiando gli impianti di nocciolo, sia in Italia che in Georgia.