Blossom end-rot in tomato ( Solanum lycopersicum L.): A multi-disciplinary overview of inducing factors and control strategies

Blossom-end rot (BER) is a physiological disorder causing severe losses in tomato crops. Despite its economic importance and the large collection of studies concerning its onset, BER occurrence is still poorly understood, making its prediction and prevention very difficult. Currently, two theories are accredited to explain the BER onset: the first one identifies a reduced root uptake and an aberrant regulation of cellular partitioning of calcium as the major physiopathy agent, while the second one hypothesizes a primary role to abiotic stresses, as they induce reactive oxygen species (ROS) production in the plant, leading to membranes disintegration and loss of cell turgor. To date, there are no unequivocal proofs that allow us to definitively go beyond one of the two hypotheses. Rather, a multitude of genetic, physiological and environmental factors form a complex network of interactions and synergies contributing to BER occurrence. This is why the \u201cmulti-disciplinary approach\u201d is maybe the most appropriate one to understand this physiopathy and to develop new and effective BER-contrasting tools with genetic and agronomic methods. This review adopts this kind of approach to investigate the causes of BER and to describe the practices preventing its occurrence, possibly providing the most complete compendium about this disorder to date

Digestato solido compostato per la propagazione della vite

La ricerca, che si inserisce nel progetto VADISAVI (VAlorizzazione del DIgestato e dei SArmenti di Vite), finanziato dal Dipartimento di Scienze della Vita sui Fondi di Ateneo per la Ricerca (FAR 2015), si è posto l’obiettivo di valutare un nuovo substrato di coltivazione a base di digestato compostato con sarmenti per la produzione e l’allevamento di viti in vaso nei primi anni di crescita.. L’individuazione di substrati innovativi, in sostituzione della torba, rappresenta un fattore fondamentale per la strutturazione di economie circolari, in quanto consente un recupero dei sottoprodotti delle filiere agricole e agroalimentari, valorizzandoli, e la riduzione del consumo di una risorsa non rinnovabile e ormai disponibile in quantità limitate. Sono stati quindi testati tre substrati nei quali parte della torba è stata sostituita con diverse percentuali di compost (10, 20 e 40%), a confronto con substrati costituiti di sola torba (100%) e torba fertilizzata, comunemente utilizzati nel vivaismo viticolo. I nuovi substrati non hanno determinato problemi di carenze o di fitotossicità. La tesi 100% torba + fertilizzante ha mostrato i valori più elevati di indici di clorofilla (valore SPAD e Chl) e NBI e di altezza delle piante. Tuttavia, anche tutti i substrati in cui la torba è stata parzialmente sostituita hanno dato risultati soddisfacenti con tutte le tipologie di materiali vegetali testati: barbatelle, innesti-talea radicata, piante di due anni

Digestato solido compostato per la propagazione della vite

La ricerca, che si inserisce nel progetto VADISAVI (VAlorizzazione del DIgestato e dei SArmenti di Vite), finanziato dal Dipartimento di Scienze della Vita sui Fondi di Ateneo per la Ricerca (FAR 2015), si è posto l’obiettivo di valutare un nuovo substrato di coltivazione a base di digestato compostato con sarmenti per la produzione e l’allevamento di viti in vaso nei primi anni di crescita.. L’individuazione di substrati innovativi, in sostituzione della torba, rappresenta un fattore fondamentale per la strutturazione di economie circolari, in quanto consente un recupero dei sottoprodotti delle filiere agricole e agroalimentari, valorizzandoli, e la riduzione del consumo di una risorsa non rinnovabile e ormai disponibile in quantità limitate. Sono stati quindi testati tre substrati nei quali parte della torba è stata sostituita con diverse percentuali di compost (10, 20 e 40%), a confronto con substrati costituiti di sola torba (100%) e torba fertilizzata, comunemente utilizzati nel vivaismo viticolo. I nuovi substrati non hanno determinato problemi di carenze o di fitotossicità. La tesi 100% torba + fertilizzante ha mostrato i valori più elevati di indici di clorofilla (valore SPAD e Chl) e NBI e di altezza delle piante. Tuttavia, anche tutti i substrati in cui la torba è stata parzialmente sostituita hanno dato risultati soddisfacenti con tutte le tipologie di materiali vegetali testati: barbatelle, innesti-talea radicata, piante di due anni

Risultati positivi su qualità e rese con l’uso di digestato in vigna

L’individuazione di fertilizzanti organici innovativi, derivati dal recupero di sottoprodotti delle filiere agricole e agroalimentari, rappresenta un fattore fondamentale per la strutturazione di economie circolari reali. In questa ottica, due fertilizzanti innovativi a base di digestato da impianti di biogas ottenuti anche con l’utilizzo di sottoprodotti della vinificazione sono stati applicati in vigneti dell’Emilia-Romagna sul vitigno Lambrusco salamino per verificarne gli effetti sulla resa produttiva, sulla fermentazione del mosto e sulla qualità del vino, a confronto con fertilizzanti minerale e organo minerale commerciali. Le prove hanno evidenziato che l'impiego dei nuovi formulati costituisce una valida alternativa ai fertilizzanti commerciali classici, in quanto rese produttive, dinamica di fermentazione del mosto e qualità dei vini ottenuti non sono stati alterati dal loro utilizzo. L’impiego di fertilizzanti ottenuti da sottoprodotti della vinificazione permette, inoltre, di creare una vera e propria filiera agroalimentare circolare

PROVE DI ADATTAMENTO DELLA CANAPA (CANNABIS SATIVA L.) NELL'APPENNINO DELL’EMILIA CENTRALE

La canapa (Cannabis sativa L.) è una pianta utilizzata per molteplici usi. In Europa, tra il XVI e il XVII secolo, era una delle colture principali impiegate per la produzione di fibre tessili. Già a partire da fine ‘800 la mancata industrializzazione, il proibizionismo e la disponibilità di nuove fibre più competitive hanno portato al declino della canapicoltura. Negli ultimi anni però, caratteristiche positive quali il basso impatto ambientale, la capacità di ridurre il consumo dei suoli, le basse esigenze colturali, nonché il suo possibile uso in diversi settori (alimentare, erboristico, della bioedilizia, ecc.) hanno portato a riconsiderare la sua coltivazione. La canapa, infatti, è una coltura dinamica che si adatta a diverse condizioni agro-ambientali e che non ha grandi esigenze idriche, nutritive e fitosanitarie. Pertanto, potrebbe essere coltivata con buone rese anche in ambienti marginali come ad esempio quelli dell’Appennino emiliano. Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare l’adattamento di diverse cultivar moderne di canapa in un’azienda sperimentale biologica, situata nell’Appennino dell’Emilia centrale, per la produzione di infiorescenze da destinare all’estrazione di oli essenziali. La prova è stata effettuata nel 2016 presso l’azienda dell’Istituto “Lazzaro Spallanzani”, Montombraro (Modena). Tre diverse cultivar, Uso 31, Futura 75 e Fedora 17, sono state seminate nella seconda decade di giugno secondo uno schema sperimentale a blocchi completamente randomizzati. Durante la prova non sono stati utilizzati fertilizzanti e prodotti fitosanitari ed è stata effettuata solo un’irrigazione di soccorso all’emergenza. Sono stati poi rilevati i seguenti parametri: emergenza piante, altezza della pianta, diametro colletto, biomassa aerea fresca (di infiorescenze, fusti e foglie), indice relativo al contenuto in clorofilla mediante SPAD-502. Dai rilievi effettuati è emerso che tutte e 3 le cultivar si sono adattate bene alle condizioni di coltivazione ma la cultivar Futura 75 è quella che si è adattata meglio all’ambiente di coltivazione ed ha mostrato una produzione di biomassa fresca di infiorescenze superiore alle altre 2 cultivar. Sono in corso prove di estrazione degli oli essenziali dai campioni di biomassa raccolti mediante distillatore. La possibilità di poter coltivare la canapa potrebbe da un lato migliorare il reddito dell’agricoltore e dall’altro avere effetti positivi sull’agro-ecosistema permettendo così il rilancio e la valorizzazione delle aree dell’Appennino emiliano

PROVE DI ADATTAMENTO DELLA CANAPA (CANNABIS SATIVA L.) NELL'APPENNINO DELL’EMILIA CENTRALE

La canapa (Cannabis sativa L.) è una pianta utilizzata per molteplici usi. In Europa, tra il XVI e il XVII secolo, era una delle colture principali impiegate per la produzione di fibre tessili. Già a partire da fine ‘800 la mancata industrializzazione, il proibizionismo e la disponibilità di nuove fibre più competitive hanno portato al declino della canapicoltura. Negli ultimi anni però, caratteristiche positive quali il basso impatto ambientale, la capacità di ridurre il consumo dei suoli, le basse esigenze colturali, nonché il suo possibile uso in diversi settori (alimentare, erboristico, della bioedilizia, ecc.) hanno portato a riconsiderare la sua coltivazione. La canapa, infatti, è una coltura dinamica che si adatta a diverse condizioni agro-ambientali e che non ha grandi esigenze idriche, nutritive e fitosanitarie. Pertanto, potrebbe essere coltivata con buone rese anche in ambienti marginali come ad esempio quelli dell’Appennino emiliano. Lo scopo di questo studio è stato quello di valutare l’adattamento di diverse cultivar moderne di canapa in un’azienda sperimentale biologica, situata nell’Appennino dell’Emilia centrale, per la produzione di infiorescenze da destinare all’estrazione di oli essenziali. La prova è stata effettuata nel 2016 presso l’azienda dell’Istituto “Lazzaro Spallanzani”, Montombraro (Modena). Tre diverse cultivar, Uso 31, Futura 75 e Fedora 17, sono state seminate nella seconda decade di giugno secondo uno schema sperimentale a blocchi completamente randomizzati. Durante la prova non sono stati utilizzati fertilizzanti e prodotti fitosanitari ed è stata effettuata solo un’irrigazione di soccorso all’emergenza. Sono stati poi rilevati i seguenti parametri: emergenza piante, altezza della pianta, diametro colletto, biomassa aerea fresca (di infiorescenze, fusti e foglie), indice relativo al contenuto in clorofilla mediante SPAD-502. Dai rilievi effettuati è emerso che tutte e 3 le cultivar si sono adattate bene alle condizioni di coltivazione ma la cultivar Futura 75 è quella che si è adattata meglio all’ambiente di coltivazione ed ha mostrato una produzione di biomassa fresca di infiorescenze superiore alle altre 2 cultivar. Sono in corso prove di estrazione degli oli essenziali dai campioni di biomassa raccolti mediante distillatore. La possibilità di poter coltivare la canapa potrebbe da un lato migliorare il reddito dell’agricoltore e dall’altro avere effetti positivi sull’agro-ecosistema permettendo così il rilancio e la valorizzazione delle aree dell’Appennino emiliano

Risultati positivi su qualità e rese con l’uso di digestato in vigna

L’individuazione di fertilizzanti organici innovativi, derivati dal recupero di sottoprodotti delle filiere agricole e agroalimentari, rappresenta un fattore fondamentale per la strutturazione di economie circolari reali. In questa ottica, due fertilizzanti innovativi a base di digestato da impianti di biogas ottenuti anche con l’utilizzo di sottoprodotti della vinificazione sono stati applicati in vigneti dell’Emilia-Romagna sul vitigno Lambrusco salamino per verificarne gli effetti sulla resa produttiva, sulla fermentazione del mosto e sulla qualità del vino, a confronto con fertilizzanti minerale e organo minerale commerciali. Le prove hanno evidenziato che l'impiego dei nuovi formulati costituisce una valida alternativa ai fertilizzanti commerciali classici, in quanto rese produttive, dinamica di fermentazione del mosto e qualità dei vini ottenuti non sono stati alterati dal loro utilizzo. L’impiego di fertilizzanti ottenuti da sottoprodotti della vinificazione permette, inoltre, di creare una vera e propria filiera agroalimentare circolare

SUSTAINABILITY OF AGRICULTURAL ENVIRONMENT: CONTRIBUTIONS OF PLANT GENETICS AND PHYSIOLOGY

Tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most widely cultivated vegetable crops, and its production for both processing and fresh market is widespread in the Mediterranean area, especially in Italy. With 26,500 ha cultivated with processing tomato, Emilia-Romagna region is the Italian leader in production. Low temperature stress and blossom-end rot (BER) physiopathy are two of the major limiting factors for the local processing tomato production, while length of growth cycle strongly influences the fructification timeframe, an essential trait for transformation industry. Understanding the molecular basis of chilling tolerance, BER resistance and crop earliness would be crucial to identify the correlated molecular markers and to characterize their allelic variants: this would allow developing new processing tomato cultivars carrying these desirable traits. A thorough literature survey allowed us to identify candidate genes and QTLs linked to the three mentioned traits. The position of candidate genes was directly inferred from the annotated genome (version SL2.50), while QT loci were physically positioned using the sequences of associated flanking and peak markers. This allowed the detection of genomic regions putatively associated with the 3 selected traits, and SolCAP database was searched to identify a set of SNPs located within or nearby the genomic regions of interest. In total 1,564 and 312 SNPs putatively correlated to chilling and BER tolerance, respectively, while identification of SNPs linked to crop cycle length is still in progress. A processing tomato collection of 124 accessions (both lines and hybrids) with a wide phenotypic range for the three traits was assembled and grown in filed and in controlled conditions during 2017. Phenotyping and genotyping using SNPs putatively associated with the studied traits of these accessions are currently in progress, aiming at the identification of a set of locus specific SNPs (and respective allelic variants) that could be used for assisted selection in breeding programs. European ERDF fund supported this research as a part of Emilia Romagna regional project GENBACCA

SUSTAINABILITY OF AGRICULTURAL ENVIRONMENT: CONTRIBUTIONS OF PLANT GENETICS AND PHYSIOLOGY

Tomato (Solanum lycopersicum L.) is one of the most widely cultivated vegetable crops, and its production for both processing and fresh market is widespread in the Mediterranean area, especially in Italy. With 26,500 ha cultivated with processing tomato, Emilia-Romagna region is the Italian leader in production. Low temperature stress and blossom-end rot (BER) physiopathy are two of the major limiting factors for the local processing tomato production, while length of growth cycle strongly influences the fructification timeframe, an essential trait for transformation industry. Understanding the molecular basis of chilling tolerance, BER resistance and crop earliness would be crucial to identify the correlated molecular markers and to characterize their allelic variants: this would allow developing new processing tomato cultivars carrying these desirable traits. A thorough literature survey allowed us to identify candidate genes and QTLs linked to the three mentioned traits. The position of candidate genes was directly inferred from the annotated genome (version SL2.50), while QT loci were physically positioned using the sequences of associated flanking and peak markers. This allowed the detection of genomic regions putatively associated with the 3 selected traits, and SolCAP database was searched to identify a set of SNPs located within or nearby the genomic regions of interest. In total 1,564 and 312 SNPs putatively correlated to chilling and BER tolerance, respectively, while identification of SNPs linked to crop cycle length is still in progress. A processing tomato collection of 124 accessions (both lines and hybrids) with a wide phenotypic range for the three traits was assembled and grown in filed and in controlled conditions during 2017. Phenotyping and genotyping using SNPs putatively associated with the studied traits of these accessions are currently in progress, aiming at the identification of a set of locus specific SNPs (and respective allelic variants) that could be used for assisted selection in breeding programs. European ERDF fund supported this research as a part of Emilia Romagna regional project GENBACCA