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Il pesco [Prunus persica (L.) Batsch] è tra le specie frutticole più importanti per l’economia italiana ed è considerata una specie modello per la famiglia delle Rosaceae, in quanto presenta diversi vantaggi dal punto di vista genetico e riproduttivo. È infatti una specie diploide, autogama, con un genoma molto contenuto. Al contrario di altre specie frutticole ha un periodo improduttivo limitato (2-3 anni). L’obiettivo del presente lavoro è quello di analizzare la variabilità genetica presente nel germoplasma di pesco e di individuare marcatori SNP strettamente associati a caratteri agronomici rilevanti mediante uno studio di mappaggio per associazione. È stata effettuata un’analisi della variabilità all’interno di una collezione di 877 accessioni di Prunus persica e una accessione di Prunus davidiana utilizzando 16 marcatori SSR. Questo studio ha raggruppato le accessioni in 4 cluster principali, divisi in base alla loro origine e alla loro storia di domesticazione. In seguito a questa analisi è stato scelto un sottoinsieme 339 accessioni di Prunus persica che sono state genotipizzate con 8144 marcatori SNP (posizionati sull’IPSC 9K SNP array) ed è stata definita una core collection di 165 accessioni. L’analisi di struttura effettuata sulla core collection ha evidenziato che il pesco presenta una forte struttura di popolazione, come già dimostrato in altri lavori. Nel nostro studio, la popolazione è risultata suddivisa in tre sottogruppi: le accessioni orientali, le accessioni occidentali moderne e le accessioni occidentali antiche. La core collection è stata fenotipizzata, in totale sono stati valutati 10 caratteri (4 qualitativi e 6 quantitativi). Utilizzando questi dati è stata effettuata un’analisi di associazione al fine di individuare marcatori significativamente associati ai caratteri in esame. Per i caratteri qualitativi l’analisi di associazione è stata effettuata mediante il General Linear Model (GLM), implementato nel programma TASSEL. I marcatori che sono stati individuati associati a questi caratteri sono localizzati nelle stesse regioni in cui sono stati mappati mediante l’utilizzo di popolazioni bi-parentali. Per i caratteri quantitativi, invece, l’analisi di associazione è stata effettuata mediante il Mixed Linear Model (MLM). I marcatori associati ai caratteri analizzati si trovano per la maggior parte nelle stesse regioni in cui sono stati mappati QTL per quei caratteri, utilizzando popolazioni bi-parentali. Relativamente all’epoca di maturazione sono stati individuati alcuni marcatori associati al carattere che si trovano in regioni in cui, ad oggi, non sono stati individuati QTL. Questo risultato conferma la potenzialità del mappaggio per associazione, che a differenza del mappaggio con popolazioni bi-parentali, consente di individuare un numero più ampio di QTL che controllano i diversi caratteri. I marcatori individuati nel presente lavoro potrebbero essere utilizzati per la selezione genetica assistita da marcatori (MAS), che consente la selezione precoce dei semenzali con le caratteristiche desiderate con un importante risparmio di tempo, di spazio e di risorse economiche. Peach [Prunus persica (L.) Batch] is one of the most important fruit crops and is considered a model plant for genomic studies in the Rosaceae family, for its genetic and biological characteristics (self- pollinating behavior, small genome size and short juvenile period). The aim of this work was to analyze the peach genetic variability and to identify SNP markers significantly associated with relevant agronomic traits carrying out a genome-wide association study (GWAS). 877 peach cultivar and a Prunus davidiana accession were genotyped with 16 SSR markers. This analysis has grouped the accessions into 4 main clusters, divided according to their origin and their domestication history. A subset of 339 accessions of Prunus persica has been selected and has been genotyped with 8144 SNP markers (IPSC 9K SNP array). A core collection of 165 accessions has been identified and utilized for the GWAS analysis. The study of population structure revealed that P. persica has a strong population stratification; the population was divided in three main populations, one made up of oriental varieties, one of occidental varieties from breeding programs and one of traditional occidental varieties. Phenotypic data for 4 monogenic traits and 6 quantitative traits were collected and were integrated in a genome-wide association study (GWAS). For the monogenic traits, marker-trait associations were determined using the General Linear Model (GLM), implemented in the software TASSEL. Significantly associated SNPs were found for all the monogenic traits in regions already identified by previous studies. For the quantitative traits, the association analysis has been performed using the Linear Mixed Model (MLM). Many of the associated markers were located in genomic regions where quantitative trait loci (QTLs) were previously identified using bi-parental populations. For maturity date, some associated SNPs were located in regions where, up to now, QTLs have not been identified. This result confirms the potential of GWAS, that allows to identify a larger number of QTLs controlling different traits than the bi-parental mapping approach. The markers identified in this study could be used for marker-assisted selection (MAS), which allows the early selection of seedlings with the desired characteristics with a significant saving of time, space and economic resources. Dottorato di ricerca in Ortoflorofrutticoltura

Nel pesco, come in altre specie, la crescita di un frutto risulta dipendente dalla quantità di risorse a disposizione. Quando queste non sono limitanti, le sue caratteristiche genetiche ne definiscono la massima crescita potenziale. In frutteti commerciali i frutti si sviluppano in condizioni di competizione ed il raggiungimento di una buona qualità del prodotto alla raccolta può essere limitato proprio dalle risorse disponibili per ogni singolo frutto. In questa prova, 5 diversi carichi di frutti sono stati impostati, per due anni consecutivi, su 20 piante di nettarina ‘Stark RedGold’. Per ogni pianta, la crescita diametrale dei frutti è stata seguita durante la stagione, mentre alla raccolta sono stati determinati produttività e peso medio dei frutti. Nel secondo anno, l’andamento giornaliero di intercettazione luminosa e di assimilazione per intera chioma sono state determinate su due piante di riferimento appartenenti rispettivamente ai trattamenti con più basso e più alto carico di frutti. Inoltre, l’intercettazione luminosa totale di ogni pianta in prova è stata determinata in corrispondenza del mezzogiorno solare. I dati di intercettazione e di assimilazione netta durante la giornata sono risultati linearmente correlati (R2=0.70), confermando come la quantità di carbonio potenzialmente fissato da un albero sia direttamente proporzionale alla quantità di luce che esso è in grado di intercettare. Inoltre, l’energia disponibile per ogni frutto, calcolata dal rapporto tra l’intercettazione totale dell’albero ed il suo numero di frutti, ha mostrato una relazione curvilinea positiva con il peso medio del frutto alla raccolta. Tale relazione diventa saturante a partire da 70-100 mol di fotoni frutto-1 s-1 . Questo intervallo di valori può quindi essere considerato una soglia al di sotto della quale l’accrescimento dei frutti è limitato dagli assimilati disponibili (source limited); mentre al di sopra di questa, il frutto è limitato dalle sue potenzialità genetiche (sink limited).

The relative contributions of xylem, phloem and transpiration to fruit growth and the daily patterns of their flows have been determined in peach during the two stages of rapid diameter increase by precise and continuous monitoring of fruit diameter variations. Xylem, phloem and transpiration contributions to growth were quantified by comparing the diurnal patterns of diameter change of fruits which were subsequently girdled and detached. Xylem supports 70% and phloem 30% of peach growth , while transpiration represents about 60% of daily total inflows. These figures and their diurnal patterns were comparable among years, stages and cultivars. The xylem was functional both at stage I and III, while fruit transpiration was high and strictly dependent on environmental conditions, causing periods of fruit shrinkage. Phloem imports were correlated to fruit shrinkage and appear to facilitate subsequent fruit enlargement. Peach displays a growth mechanism which can be explained on the basis of passive unloading of photoassimilates from the phloem. A pivotal role is played by the large amount of water flowing from the tree to the fruit and from the fruit to the atmosphere.

The present study was aimed to evaluate the agronomic behavior of different rootstocks, recently licensed by the Dipartimento di Coltura e Difesa delle Specie Legnose of the University of Pisa, and tested in a high density planting system (2220 trees/ha). Trials were carried out in an experimental orchard established by the Dipartimento di Colture Arboree of the University of Palermo and located in Sicily (Sciacca – Agrigento – 150 m a.s.l.). The observations were carried out on clonal rootstocks: I.S. 5/8 (Polluce); I.S. 5/19 (Castore); I.S. 5/23; I.S. 5/29 and GF 677 grafted at dormant bud with the low chill requirement cultivar “Tropic Snow”. The orchard was established in 2004, trees were spaced 4,5 m x 1 m a part and trained at “V” shape. In the three-year period 2006-2008 phenological, morphological, biometrical and ecophysiological traits were studied. Plants grafted onto clones of the I.S. series resulted less vigorous than those grafted onto GF 677. The highest levels of production/tree were observed in GF 677, however, in relation to the different development of the trunk cross section area (TCSA), differences statistically significant in terms of production efficiency among the various graft combinations were observed. The highest average fruit weight was observed in plants grafted onto I.S. 5/29, while the rootstock I.S. 5/23 induced a greater scalarity of maturation. Despite the young age of plants, some of the I.S. series rootstocks seemed to help to overcome some agronomic limitations produced by GF 677, with particular reference to vegetative growth and fruit quality. Observations carried out on the effects of water stress showed that plants grafted onto GF 677 attained values of water potential less negative and maximum assimilation rates higher than plant grafted onto I.S. series rootstocks. Among I.S. clones, more intense levels of water stress were detected in Castore and I.S. 5/23, while a more moderate stress was observed in I.S. 5/29 and Polluce; results also confirmed by measurements on the photosynthetic activity.

Impiegabile per seguire la maturazione delle pesche in pianta, il DA-meter con l’applicazione di un GPS estenderebbe il proprio impiego nei singoli impianti consentendo di decidere in tempo reale le migliori strategie di raccolta e commercializzazione. L’applicazione in linea potrebbe essere utile in magazzino per creare partite omogenee destinate a differenti mercati e per scartare quei frutti che non svilupperanno caratteristiche organolettiche adeguate a soddisfare la richiesta del consumatore.

Viene descritto l'effetto del genotipo e della tecnica di fertilizzazione sulla emissione di composti organici volatili e della potenzialità antiossidanti di buccia e polpa di pesche e delle nettarine