Nuovi approcci nella difesa delle spaccature dei frutti nel ciliegio

Moritz Knoche, Andreas Winkler [Institute for Horticultural Production Systems, Leibniz-University Hannover, Germania]

Le spaccature che si formano nelle ciliegie (Prunus avium L.) rappresentano un problema molto serio per la produzione mondiale. Si pensa che esse siano causate da un eccessivo assorbimento di acqua e da un successivo aumento del turgore cellulare, tale per cui quando viene superata una soglia critica (‘turgore critico’) il frutto si spacca. Tuttavia, mancano evidenze sperimentali a supporto di questo concetto ampiamente diffuso mentre i dati pubblicati mettono in dubbio l’ipotesi del “turgore critico” ed una spiegazione alternativa deve ancora essere confermata. Questo articolo riassume le ricerche sperimentali che, negli ultimi due decenni, hanno portato allo sviluppo di un’ipotesi alternativa delle cause dello spacco nel ciliegio: la così detta ipotesi della “cerniera lampo”. Secondo quest’ultima, la spaccatura del frutto è il risultato di una serie di eventi che portano alla propagazione di una fessurazione attraverso la buccia e la polpa “aprendo” il frutto. Questa ipotesi si basa sulla seguente sequenza di eventi: nella buccia, ed in particolare nella cuticola, si sviluppa una tensione (stress) durante la fase III di crescita, a causa di una regolazione negativa dei geni coinvolti nella sintesi della cutina e delle cere. Lo stress nella buccia determina tensioni e microfessurazioni nella cuticola. Inoltre, l’umidità della superficie e della cuticola in tensione aggrava le micro-spaccature, le quali a loro volta compromettono le funzioni di barriera della cuticola e concentrano l’assorbimento dell’acqua in una particolare regione della superficie del frutto. L’acqua passa la cuticola, penetra nel frutto e si muove in zone dove il potenziale idrico è più negativo, ossia nelle grandi cellule del parenchima del mesocarpo, dotate di pareti cellulari sottili, che hanno un potenziale osmotico più negativo delle piccole cellule dell’epidermide e dell’ipoderma, aventi una parete cellulare più spessa. L’assorbimento di acqua da parte di queste cellule ne causa la rottura. Di conseguenza, il contenuto cellulare fuoriesce nell’apoplasto. I principali costituenti del ciliegio dolce, come il glucosio, il fruttosio e l’acido malico si riversano nell’apoplasto in concentrazioni comparabili a quelle del simplasto e le conseguenze sono molteplici: i) il turgore cellulare diminuisce ed è interamente perso quando le cellule dell’epidermide sono soggette a plasmolisi; ii) l’acido malico estrae il Calcio legato alle pareti cellulari, le indebolisce ed aumenta la permeabilità delle membrane plasmatiche causando una reazione a catena di perdita di adesione tra cellule adiacenti. Il distacco tra le cellule ed il crollo del (già basso) turgore cellulare porta al rigonfiamento delle pareti cellulari, in particolare delle pectine della lamella mediana. Le pareti cellulari gonfie hanno una rigidità inferiore ed una maggior tensione alle fratture ed adesione cellulare che portano alla separazione delle cellule adiacenti lungo la parete cellulare. La tensione generata dallo sforzo dell’epidermide è ora sufficiente per causare la separazione delle cellule lungo le loro pareti rigonfiate e rompere la buccia. Questo processo continua agli estremi della spaccatura dove si concentra lo stress, causando l’estensione della spaccatura stessa. L’epidermide si rompe nello stesso modo con cui una cerniera o una smagliatura si apre e si propaga in un pezzo di tessuto lavorato a maglia.

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