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The European energy policy promotes a gradual substitution of fossil fuels with renewable sources to reduce greenhouse gas emissions. This is motivated by increasing oil costs, the need to achieve partial energy independence, and reducing greenhouse gas emissions. However, the use of agricultural land to cultivate energy crops has increased the competition between fuel and food. To avoid this problem, the production of energy crops could be carried out in marginal lands that are unproductive due to unfavorable conditions such as for the limitations on nutrients and water availability or for the presence of contaminants as hydrocarbons or heavy metals. For example, in the case of heavy metal contaminated soils, one option could be the use of plants to extract or immobilize contaminants in the soil. This process is called phytoremediation. The possibility to use energy crops coupling a good phytoremediation potential and biomass production for bioenergy purposes highlights the opportunity to enhance these areas reducing the risk of abandonment of these lands due to the soil pollutions. Carthamus tinctoriusL., an oilseed crop belonging to the family Compositae, is an annual herbaceous plant with a deep root system, and the oil extracted from the seeds is an excellent oil for biofuel conversion. In this study, C. tinctorius was tested in soil contaminated with Zinc, Cadmium, Lead and Nickel, to ascertain their effects on yield and the heavy metal content in the different part of the plant.The results highlight that Safflower can tolerate the presence of heavy metals in the soil. Among the heavy metal studied, safflower seems to be more susceptible to the presence of zinc in the soil., Proceedings of the 30th European Biomass Conference and Exhibition, 9-12 May 2022, Online, pp. 183-186

Saccharum spontaneum ssp. aegyptiacum is a perennial rhizomatous grass that has been attracting great attention as a bioenergy crop in the Mediterranean area. In this study, an innovative propagation method by single-node stem cuttings, as alternative to the costly propagation by rhizomes, was applied in S. spontaneum. The effects of five excision times from mother plants and subsequent transplant of stem-cuttings in pots (from October 2020 to June 2021, at 2-month intervals) and four cuttings pre-treatments: no soaking (control), 24-h soaking in water (W), indole-3-acetic acid solution (IAA, 100 ppm), or indole-3-butyric acid solution (IBA, 100 ppm), were assessed upon cuttings shooting and rooting. Rooting in the control was maximized (67%) in October. Soaking in water or in IBA promoted the rate of rooting from February onwards, and the rate of shooting from April onwards. The promoting effects of IAA upon rooting and shooting were more evident in February and April. Shoot growth was greatly affected by the course of air temperature, being rather low in winter, and high in June. All pre-treatments significantly promoted shoot growth over the control, especially in April and June transplants. This study reveals that stem-cuttings may represent a useful and viable alternative to costly method by rhizomes, in the agamic propagation of S. spontaneum., Proceedings of the 30th European Biomass Conference and Exhibition, 9-12 May 2022, Online, pp. 133-136

Bioenergy perennial grasses (BPGs) are efficient from a water perspective and can afford a low-energy cultivation system. This work reports the results of the first-year harvest that screened several genotypes of three species (Miscanthus hybrids, Arundo donax and Saccharum spontaneum spp. aegyptiacum) under two irrigation levels at the establishment year. The results highlighted the effect of irrigation water at establishment to improve biomass yield. However, significant differences were observed between species and ecotypes/hybrids: S. spontaneum showed the highest reduction in biomass yield when irrigation water was reduced, while A. donax and the two new seed-based hybrids showed similar biomass yield at both irrigation levels. The leaf to mass ratio was highest in GNT3 and GNT43; this is an interesting trait for advanced biochemical conversions. This is the first time these new Miscanthus hydrid (GNT3 and GNT43) are grown in Sicily and compared with well-known perennial grasses, including M. x giganteus The results refer to the biomass production of stands during the first year after plant establishment. Species have not yet reached the optimal age for biomass productivity, hence, the potential of these genotypes will be evaluated in the next growing seasons., Proceedings of the 30th European Biomass Conference and Exhibition, 9-12 May 2022, Online, pp. 129-132

Soils give rise to many environmental problems, such as heavy metals pollutant that reduces water resources, leading to serious health problems for humans directly or indirectly, by the contamination of the food crops. Moreover, the cultivation of industrial crops in heavy metals contaminated land improves several ecosystem services, such as biodiversity maintenance and nutrient and water cycling, while promoting soil decontamination through a phytoremediation technique. This biological technique uses plants to remediate the contaminated land while generating economic value in land that used to be unproductivity. However, industrial crop selection is crucial for good results of phytoremediation. In this way, hemp appears suitable for heavy metals contaminated soil. It is possible to obtain high-quality cellulose (stems), oil, and hemp proteins when using different varieties. Still, it requires special attention for several physiological features, crop management, and site-specific selection of genotypes. This work aimed to evaluate the tolerance of two genotypes of industrial hemp (Futura 75 and Kc Dora) in soils contaminated by three heavy metals (Ni, Cd, Pb). The results confirm the possibility to use hemp as possible crops for phytoremediation. Moreover the difference observed among the two studied genotypes suggest the possibility to investigate others genotypes., Proceedings of the 30th European Biomass Conference and Exhibition, 9-12 May 2022, Online, pp. 178-182

Kenaf (Hibiscus cannabinus L.) is a warm-season annual plant grown in the past for the bast fiber. In the last decades, this crop has been re-evaluated for many alternative industrial uses of its biomass (i.e., production of biofuel, biocomposite materials, bioproducts). In this paper, the interaction effects of sowing time (May and June) and plant population (P20 and P40, 20 and 40 plants m-2, respectively) on yield and some biomass parameters were analysed in two cultivars of kenaf (Tainung 2-TAI, and Everglades 41-EVER), in a two-year experiment in semi-arid environment, under irrigation. The aim of this paper was to assess the potential of this crop as an energy or industrial feedstock, in south Mediterranean environment where was never cultivated. Overall, plants from late sowing (June) were smaller and with less node, those at high plant density (P40) were thinner. In both seasons, plants of TAI were taller than those of EVER. Plant weight was greater in P20, and an overall significant negative correlation was found between plant weight and actual plant density (r = -0.76 **). The shift of sowing time reduced significantly the final dry biomass. Crop productivity did not change with plant density, however a higher percent bark corresponded to P40 in both years, cultivars, and sowing times, A simple model was developed to simulate and predict the course of LAI and dry biomass (AGB) with time, using field dataset of 2004, for calibration, and dataset of 2005, for validation. The minor response of LAI to plant population in 2005 led to a low accuracy of model approximation. This result suggests that other variables that are not considered in the model, may influence LAI. Nevertheless, the overall AGB model approximation of observed value was accurate. Concluding, the results revealed that biomass productivity is more influenced by sowing time than by plant density. However, plant population has been found to regulate the proportion of bark/core layers, with important implications for industrial (energy and pulp production) purposes. Further improvements on the simple model developed, e.g., including soil water nitrogen balances submodels, may be done, in order to explore the possibility of using the model under different conditions of soil water content and nitrogen fertilization.

Increasing energy demand and fossil fuel prices together with environmental concerns have motivated scientists to find alternative energy sources such as biofuels. Biofuels are renewable and biodegradable sources of energy with beneficial environmental impacts. Biodiesel is a mixture of mono alkyl esters of vegetable oils or animal fats. Currently, more than 95% of the world biodiesel is produced from edible vegetable oils through different transesterification systems. Castor oil is an excellent raw material in terms of price and quality, but especially this non-edible vegetable oil does not have any issues or compromise food security. Recently, the use of castor oil has attracted attention for producing and optimizing biodiesel production, due to its high content and the possibility to esterify with only methanol, which assures low production costs. Additionally, the use of feedstocks as vegetable oils can contribute to decreasing greenhouses gases such as carbon dioxide, because these oils are obtained from crops which have previously captured this gas during their photosynthetic process. The innovative aspect of this study is the evaluation of the morphologic and productive response of castor bean to changing soil water and nitrogen fertilization under the semiarid Mediterranean climate., Proceedings of the 29th European Biomass Conference and Exhibition, 26-29 April 2021, Online, pp. 85-88

The Joint Research Center (JRC) has set a series of thresholds to define marginal lands in terms of biophysical constraints. We focus on climate limitation given by the ratio between precipitations and potential evapotranspiration (P/PET). Indeed, the Mediterranean climates are characterized by long drought periods during summer, with low rainfall and high evapotranspiration, what limits plant CO2 assimilation and biomass production, particularly of spring-summer crops. The present study ascertained the potential and actual yield of African fodder cane (Saccharum spontaneum ssp. aegypticum), a perennial, herbaceous, rhizomatous perennial grass, native from North Africa and widespread in South Mediterranean regions. Saccharum was grown under different water regimes (I0 - rainfed, I50 – 50% ETm and I100 – 100% ETm restoration) for six successive growing seasons, namely from the 7th to the 12th. Throughout the experimental period, the dryness index greatly changed among the six growing seasons: three out of the six (2012, 2013 and 2014) were much lower than the threshold of 0.6 set in the JRC report, indicating severe drought seasons, two were quite similar to the threshold value (2015 and 2016), while the 2011, which was the wettest season overall, had a dryness index higher than the threshold. Actual biomass yield was mostly driven by meteorological conditions through the growing seasons. However, even in the driest seasons, Saccharum was able to maintain satisfactory biomass yield and good yield persistence. As compared to the potential yield (I100), the relative yield reduction over the six years was in the range of 31% in the most stress condition (I0), but the energy productivity and the water footprint improved by 62% and 32%, respectively, indicating a higher sustainability of the cropping system when irrigation water was not provided. When the irrigation level was raised to the 50% of the maximum evapotranspiration restoration (ETm), the relative yield, over the six growing seasons, reduced by 16.5%; the energy productivity and the water footprint improved of only 14 and 22%, respectively. This study underlines the importance for strategic selection of crops for a given environmental condition dominated by a specific biophysical constraint and the agronomic practices leading to increase the energy productivity while reducing the pressure on Mediterranean freshwater., Proceedings of the 28th European Biomass Conference and Exhibition, 6-9 July 2020, Virtual, pp. 34-40

Giant reed (Arundo Donax L.) is a perennial, non-food and low-input energy crop representing a promising solution to produce renewable energy at low cost, especially in marginal areas - i.e. low profitable areas which are prone to land abandonment. This research investigates the effect of two levels of irrigation (100% ETm and rainfed) on a 20-year old plantation of 40 genotypes of giant reed (Arundo donax L.) collected around Southern Italy. The experimental methanogenic potential of the biomass was defined trough the BMP test (Biochemical Methane Potential). The trial shows that several genotypes maintain high biomass yield and thus high biomethane potential yield even from old plantations. The variability of biomass yield and biomethane potential yield among genotypes is high. Giant reed genotypes show a positive response to the irrigation, which represent the main limiting factor in Mediterranean environments., Proceedings of the 28th European Biomass Conference and Exhibition, 6-9 July 2020, Virtual, pp. 234-237

The main objective of the present study was to assess the biomass dry matter yield (DM), the water use efficiency (WUE), the energy content (EC) and the energy return on investment (EROI) at the farm gate of several perennial grasses grown at the experimental farm of the University of Catania, Italy. Field trials of Arundo donax, Miscanthus x giganteus, Saccharum spontaneum spp. aegyptiacum, Sorghum halepense, Oryzopsis miliacea and Cymbopogon hirthus grown under low-input practices in an autumn and a winter harvesting regime were used. From February 2014 to February 2015 (winter harvest regime), and from October 2014 to October 2015 (autumn harvest regime), the dryness index (P/ET) was computed. Main results suggested that Saccharum was the outstanding species. Across species there was no difference in DM between autumn and winter harvests. On the other hand, WUE was higher in autumn than winter harvest, due to the lower dryness index in the autumn (0.32) than in the winter regime (0.53). The EC, although significantly different, was in the range of 1.0 MJ kg-1 between the most (Miscanthus, 15.9 MJ kg-1) and the least (Oryzopsis, 14.9 MJ kg-1) species. All species can be considered sustainable from the energy point of view as the EROI ranged from 120:1 in Saccharum to 20:1 in Cymbopogon., Proceedings of the 27th European Biomass Conference and Exhibition, 27-30 May 2019, Lisbon, Portugal, pp. 226-230

Increased interest towards traditional tomato varieties is fuelled by the need to rescue desirable organoleptic traits and to improve the quality of fresh and processed tomatoes in the market. In addition, the phenotypic and genetic variation preserved in tomato landraces represents a means to understand the genetic basis of traits related to health and organoleptic aspects and to breed them in modern varieties. In the frame of Horizon 2020, the TRADITOM project "Traditional tomato varieties and cultural practices: a case for agricultural diversification with impact on food security and health of European population" (http://traditom.eu/) aims to the collection, characterization and valorisation of European traditional tomato germplasm. The project has the long-term objective to understand biochemical and molecular factors underlying the typicality of traditional tomatoes, in the perspective to genetically improve them without losing quality traits and to eventually breed quality alleles into modern genetic backgrounds. As a part of the whole project collection of over 1500 accessions, this presentation describes the characterization of the main collections preserved in Italy, listing a total of over 430 samples. In two different phenotypic trials, the material has been scored for 18 qualitative variables and measured for further eight plant and fruit traits. Image analysis was conducted with the Tomato Analyzer software allowing for 15 morphometric and nine colorimetric parameters to be detected. A subset of the collection was subjected to metabolic profiling. The accessions showed a wide variability for most scored traits, including, for example, a 90-fold variation for fruit weight, 8-fold for locule number and >4-fold for the soluble solid and carotenoid content. Correlation and ANOVA statistics indicated distinctive differences among groups of accessions belonging to recognized typologies. The classification based on morphology was compared with genotypic data collected through 'genotyping by sequencing'.

Il pomodoro da serbo è una coltura tipica delle regioni mediterranee, verso la quale di recente si sta rivolgendo un certo interesse, sia per salvaguardare un patrimonio genetico altrimenti destinato a estinzione, sia per le sue proprietà agronomiche, essendo tradizionalmente effettuata senza apporti irrigui. Nell'ambito di una più ampia attività di ricerca rivolta alla caratterizzazione e valorizzazione di ecotipi di pomodoro da serbo, è stato condotto uno studio delle relazioni acqua-pianta e un primo screening tra gli ecotipi su basi fisiologiche, al fine di individuare i meccanismi adattativi che regolano il mantenimento dell'attività fisiologica della pianta in condizioni di spinto deficit idrico del terreno

Riassunto. Il pomodoro da serbo, specie tipica del Meridione d'Italia, rappresenta una coltura sulla quale di recente si è rivolto un rinnovato interesse, anche in virtù delle proprietà nutraceutiche delle bacche. Obiettivo del presente studio è stato quello di analizzare il profilo polifenolico dei frutti di 10 ecotipi di pomodoro da serbo, appartenenti alla collezione in atto presso la sede di Catania del CNR-ISAFoM, identificando alcuni composti fenolici come marcatori biomolecolari utili per la tracciabilità del prodotto. Gli ecotipi sono stati riprodotti nell'anno 2010 nelle medesime condizioni pedoclimatiche, al fine di disporre di materiale omogeneo sul quale effettuare le analisi di laboratorio. Per individuare le differenze composizionali tra i diversi ecotipi è stata scelta una tecnica analitica esaustiva quale la cromatografia liquida (LC) associata sia alla spettrometria di massa (MS) e alla spettrofotometria ultravioletto-visibile (UV-vis). Si sono ottenuti così due set di dati analitici indipendenti (spettri UV-vis e spettri di massa) che hanno fornito indicazioni fondamentali sulla natura chimica dei composti in esame, permettendo di mettere in risalto le differenze composizionali tra i diversi ecotipi analizzati.

First results of our research indicate that: carrob seed germination dormancy is determined by the very hard seed coat Dormancy may be removed almost enterely by mechanical (piercing the seed coat) or chemical treatments (sulfuric acid) which allow water penetration a first screening carried out on six genotypes revealed a good variability in the response to salt stress These variability may be on the basis of a selection of genotypes adapted to very difficoult areas to be used for productive reforestation Moreover salinity resistant genotypes may permit the possible use of scarse quality waters (municipal or agro industrial wastewaters) in the first phases of plant establishment.

The exploitation of biodiversity may be useful in supporting food security and human nutrition and contributes to a general sustainable development. Traditional food crops represent a precious source of biodiversity, and they play a key role in supporting the identity of specific production areas, the consumer behaviour and the transfer of cultural heritage to future generations. However, these crops and foodstuffs require a preservation against the genetic erosion that may determine dramatic effects upon biodiversity, environmental sustainability and rural economies. This goal may be achieved through a detailed characterisation of these products, that allow to emphasize some traits useful to define their 'typicality'. In the past, the morpho-biometric approach was extensively used to characterise and differentiate genotypes and/or landraces within species. However, this methodology, based exclusively upon a phenotypic assessment, does not allow to easily discriminate between genotype and environment effects. The recent methodologies based on genetic markers allow to easily and rapidly discriminate species, cultivars and landraces. The high costs and the technical hitches to relate a phenotypic character to a gene expression make often difficult the application of these methodologies. Recently, beside genetic markers, the analysis of secondary metabolites has been proposed as an useful tool to discriminate within a given species. In this view, the metabolic profile may also allow to identify a large amount of local landraces that could counteract the globalization of crop production. Moreover, all these efforts for landraces characterization, in the context of European agriculture can be addressed to obtain protection of geographical indications (PGI) or protection of designation of origin (PDO) that strongly support the economic sustainability for farmers adopting typical landraces. This paper gives an overview of the main secondary metabolites occurring in plants and used as biochemical markers. Phenols is the most useful class of compounds for such chemosystematic studies, nevertheless surveys of many other classes of compounds (notably carotenoids, alkaloids, volatile compounds, terpenes and sulphur compounds) have been also considered as potentially useful biomarkers for taxonomic purposes. In this paper, the application of the above-mentioned methodology has been described for tomato, onion, wheat, saffron, as case-study species. In long-storage tomato have been identified 16 different phenolic compounds which belong to the group of cinnamoyl-quinic acids and flavonols. Tomato landraces with great differences in morphological traits but originating from the same area, exhibited a similar phenolic profile, thus revealing a common genetics. Moreover, the great genetic variability detected for the group of cinnamoyl-quinic acids derivates indicates how these compounds may be used as reliable bio-markers to discriminate genotypes within this species. In onion, several researches revealed the validity of using flavonols as chemotaxonomic markers. Phenols and lignans have been proposed in several studied as markers to discriminate between old and new cultivars of wheat. Finally, apocarotenoid profile allowed to well differenziate clones of saffron coming from several areas of the world.

Sono stati valutati 3 genotipi di pomodoro da serbo ('Montallegro', 'Filicudi', 'Principe Borghese'), coltivati "in seccagno" e confrontati con l'ibrido commerciale 'Brigade' di pomodoro da industria, testando gli enzimi ad azione "elicitaria antiossidante", ascorbato perossidasi, catalasi e superossido dismutasi, insieme con il contenuto di vitamina C che contrasta l'imbrunimento da polifenolossidasi, nonché le attività pectinmetilesterasi e poligalatturonasi, responsabili del rammollimento dei frutti. La buona rispondenza tra i risultati delle attività enzimatiche ed i parametri a supporto, evidenziava il ruolo strategico dell'indagine enzimatica per la selezione degli ecotipi di pomodoro da serbo presenti in Sicilia.

Il carrubo (Ceratonia siliqua L.), specie arborea appartenente alla famiglia delle leguminose, presenta una elevata rusticità e capacità di adattamento alle condizioni pedoclimatiche del bacino del Mediterraneo, dov'è largamente diffusa anche allo stato spontaneo. Queste sue caratteristiche, unitamente al valore economico dei suoi prodotti, utilizzati nell'industria agroalimentare, chimica, cosmetica, etc., la rendono adatta alla coltivazione in terreni marginali e submarginali anche in asciutto dove può costituire non solo un mezzo biologico di lotta ai processi di erosione e di desertificazione ma anche una possibilità di sviluppo territoriale. La coltura del carrubo, inoltre, grazie alla sua capacità di salvaguardare ed arricchire la fertilità del terreno, contribuisce a migliorare l'insediamento di altre specie, risultando quindi particolarmente utile nel rimboschimento di aree difficili del bacino del Mediterraneo dove può rivestire contemporaneamente sia il ruolo di specie pioniera che produttiva. Al momento attuale tuttavia, l'estensione su larga scala della coltura del carrubo, trova una limitazione nei metodi tradizionali di propagazione che non riescono a soddisfare la domanda crescente di piante con caratteristiche bio-agronomiche di pregio. Ad oggi, infatti, la propagazione del carrubo è condotta essenzialmente per innesto di marze selezionate di individui produttivi su portainnesto 'selvatico'. La propagazione per seme per la produzione dei portainnesti risulta particolarmente difficile per la scarsa germinabilità dei semi. Anche la propagazione per talea legnosa, semi-legnosa ed erbacea trova una forte limitazione nella scarsa capacità di radicare della specie. La messa a punto di tecniche innovative per la propagazione su larga scala di cloni selezionati può contribuire grandemente alla creazione di un'attività vivaistica specializzata. La micropropagazione è attualmente considerata una delle tecniche più efficaci al fine della moltiplicazione massale delle piante. La propagazione in vitro del carrubo, tuttavia, pur essendo stata studiata da diversi ricercatori (Sebastian e Mc Comb, 1986; Brugaletta et al. 2009, Vinterhalter et al., 2001), presenta ancora alcune difficoltà (recalcitranza del materiale adulto, contaminazioni batteriche d'origine endogena, l'imbrunimento e non ultimo lo scarso tasso di ambientamento ex vitro) che compromettono in parte la riuscita della coltura e necessitano di aggiustamenti specifici in funzione della varietà e, del tipo di espianto (Brugaletta et al., l.c.). Sulla base di queste considerazioni nell'ambito del progetto "Miglioramento della tecnica di coltivazione del carrubo per le regioni marginali del bacino del Mediterraneo, attraverso la messa a punto di un'attività vivaistica specializzata e l'impiego di funghi micorrizici selezionati" (Accordi bilaterali di cooperazione scientifica e tecnologica tra il CNR Italia e il CNRS del Marocco) sono state condotte una serie di ricerche volte alla messa a punto di tecniche innovative per la moltiplicazione su larga scala della specie in esame, attraverso la tecnica di coltura in vitro a partire sia da espianti di piante mature che da plantule da seme. Al fine di individuare la tecnica più efficace nel promuovere l'inizializzazione della coltura e la differenziazione dei germogli in vitro, sono stati posti allo studio, in una serie di prove successive, i seguenti fattori: 1. Composizione del substrato di coltura iniziale: S1 composto dai micro e macroelementi di Murashige e Skoog (MS), S2 con macro e microelementi di MS dimezzati; 2. Tecnica di sterilizzazione dell'espianto 3. Organo della pianta da utilizzare come espianto: germogli apicali, gemme dormienti con nodo, apici da plantule provenienti da seme in relazione anche a tre epoche d'impianto della coltura (21 Giugno, 30 Luglio, 30 Novembre). Relativamente al primo fattore allo studio, ad entrambi i substrati sono state aggiunte le vitamine di Morel (Morel and Wetmore, 1951), 100 mg l-1 mio-inositolo, 0,5 mg l-1 di 6-benzyladenina (BA), 0,05 mg l-1 di acido gibberellico (AG3), 20 g l-1di saccarosio, 2,5 g l-1 di gelrite (Duchefa, Olanda). Considerati i migliori risultati ottenuti col substrato S2, si è deciso di adoperarlo in tutte le altre prove. Relativamente al secondo fattore allo studio, sono state poste a confronto tre modalità di disinfezione degli espianti: a) immersione in una soluzione di ipoclorito di sodio al 2,5% di cloro attivo per 20 min. Nella prova di dicembre, considerato il modesto attecchimento nell'ipoclorito della prova di luglio, la dose di cloro attivo è stata ulteriormente ridotta (1,5% di Cl attivo); b) immersione in una soluzione di cloruro di mercurio (HgCl2, 2,5 g l-1) per 5 min. c) immersione per 5 min in cloruro di mercurio (2,5 g l-1) e successivamente in ipoclorito di sodio (NaClO, 2,5% di Cl attivo) per 20 min. La prova è stata avviata il 29 luglio e il primo dicembre 2012 in maniera da intercettare condizioni climatiche di prelievo profondamente diverse. Gli espianti (gemme dormienti con nodo) utilizzati nella prova di disinfezione appartenevano al genotipo Acireale, scelto per la sua produttività tra i genotipi in collezione presso il CNR-ISAFoM. In tutte le prove, dopo disinfezione, gli espianti sono stati lavati per tre volte sotto cappa in H2O sterile e quindi trasferiti in camera di crescita a 23±1°C ed illuminazione continua. Per ogni tesi sperimentale, replicata tre volte, sono stati impiegati 6 espianti. A 20 giorni dall'inizio delle prove, è stato rilevato il numero di espianti che avevano differenziato germogli normali, gli espianti imbruniti e la percentuale di espianti inquinati (da batteri o funghi). Tra i due substrati allo studio, i migliori risultati sono stati ottenuti mediante l'uso del mezzo contenente la metà dei macro e micro elementi di Murashige and Skoog (MS, 1962). Le plantule allevate sul substrato in parola mostravano infatti una significativa riduzione del fenomeno dell'imbrunimento. Nella seconda prova, nel trattamento che prevedeva solo la disinfezione con ipoclorito, è stata riscontrata una percentuale di germogli inquinati (contaminazione da funghi) pari al 40%. Tale risultato è da attribuire all'abbassamento della concentrazione dell'ipoclorito nella soluzione disinfettante effettuata allo scopo di aumentare la percentuale di sopravvivenza. Una percentuale trascurabile o nulla di germogli inquinati è stata riscontrata nel trattamento che prevedeva la disinfezione con cloruro di mercurio o con cloruro di mercurio seguito da candeggina in entrambe le epoche (Tab. 1). Nell'ultimo trattamento di sterilizzazione tuttavia la percentuale di germogli attecchiti è risultata nulla. Per quanto riguarda la scelta dell'espianto da utilizzare in vitro, indipendentemente dall'epoca di trasferimento in vitro, gli espianti provenienti dagli apici di plantule da seme hanno mostrato una percentuale di attecchimento del 100%, la totale mancanza di imbrunimento e di inquinamento anche dopo la semplice disinfezione per 20 minuti in ipoclorito (2,5%). Per quanto riguarda gli espianti provenienti da piante adulte, i migliori risultati sull'inizializzazione della coltura in vitro sono stati ottenuti con il trapianto di Giugno (58%) o di fine Novembre (42%) con giovani germogli (germogli apicali di giovani ramificazioni) rispetto ai nodi con gemma dormiente da rami più grossi e lignificati. Quest'ultimi infatti presentavano un elevato grado di imbrunimento sia del germoglio che del substrato. Ridotta è stata la percentuale (22%) di germogli attecchiti provenienti da espianti prelevati in piena estate (fine luglio). Le prove fin qui effettuate hanno consentito una prima messa a punto del processo di moltiplicazione in vitro di un genotipo siciliano di carrubo., Utilizzando quale materiale di partenza espianti di piante adulte, i migliori risultati sono stati ottenuti impiegando giovani germogli non lignificati, una soluzione di sterilizzazione a base di cloruro di mercurio a bassa concentrazione (2.5 g l-1) e un substrato contenente i macro e micro elementi di Murashige e Shoog (MS) dimezzati. Questi risultati concordano pienamente con quelli riportati da Brugaletta et al. (2009) su altri genotipi provenienti da diversi paesi del bacino del Mediterraneo. Romano e coll., (2002), utilizzando la dose piena di MS, avevano ottenuto espianti con formazione di callo alla base. La propagazione in vitro da apici di plantule da seme è risultata una tecnica particolarmente semplice ed efficace ai fini della rigenerazione in vitro di plantule di carrubo. Considerata la variabilità genetica associata a questo tipo di propagazione, quest'ultima potrebbe tuttavia risultare particolarmente interessante ai fini della produzione di portainnesti coevi. Sono in corso prove volte a ottimizzare la fase di moltiplicazione in vitro.

La canna comune, specie da biomassa per energia, può essere propagata esclusivamente per via vegetativa, utilizzando sia il rizoma che il culmo (Lewandowski et al., 2003). Entrambi i metodi presentano inconvenienti, nel primo caso di carattere economico a causa degli elevati costi di impianto, nel secondo di carattere tecnico per l'insoddisfacente insediamento soprattutto negli ambienti caldo-aridi mediterranei (Copani et al., 2010; Cosentino et al., 2010; Cosentino e Copani, 2011). E' stato osservato che in specie affini alla canna comune (Dendrocalamus spp), sostanze radicanti quali le auxine possono influenzare positivamente la differenziazione e lo sviluppo di radici avventizie nelle talee di culmo (Agnihotri e Ansari, 2000; Singh et al., l.c); questi effetti, tuttavia, sembrerebbero anche legati all'epoca del prelievo in campo (Singh et al., 2004). Nell'ambito del progetto EU Optima (Optimization of Perennial Grasses for Biomass Production), è stata effettuata una prova di laboratorio volta a valutare l'efficacia di ormoni diversi (acido naftanelacetico - NAA e acido indolbutirrico - IBA) e della dimensione del nodo sul miglioramento del tasso di radicazione di talee di culmo mononodali della canna comune. Durante la stagione invernale 2013, in due momenti successivi (22 gennaio e 20 febbraio), sono state prelevate canne mature differenziatesi nel corso della stagione di crescita 2012 dai cespi di un canneto del clone 'Fondachello' (Cosentino et al., 2006), insediato da oltre 15 anni a Catania, presso l'azienda didattico-sperimentale dell'Università degli Studi, contrada "Reitana" (20 m s.l.m., 37° 24' N, 15° 03' E). Dalle canne prelevate sono stati utilizzati i primi 17 nodi. Le talee contenenti un solo nodo (mononodali) misuravano 8 cm, cioè 4 cm sia al di sopra che al di sotto di ciascun nodo. Sono stati posti allo studio i seguenti fattori: - Trattamento ormonale [nessun trattamento - testimone, T; acido naftalenacetico (NAA); acido indolbutirrico (IBA)]. Entrambi gli ormoni sono stati utilizzati alla dose di 100 mg l-1. - Durata del trattamento: 24 e 48 ore - Dimensione della canna (diametro medio dei nodi dei culmi utilizzati): grossa (22,5 mm in media), piccola (14,9 mm in media). Il testimone è stato immerso in acqua per lo stesso intervallo di tempo (24 e 48 ore) dei trattamenti ormonali. Dopo il trattamento ormonale e per tutto il periodo di radicazione, separatamente per trattamento e ripetizione, le talee sono state tenute in posizione verticale in cilindri di vetro, con la base immersa in acqua distillata periodicamente sostituita. La temperatura dell'acqua è stata mantenuta costante a 23 °C + 1 mediante termostati. A cadenza settimanale, a partire dall'avvio della radicazione, sulle talee sono state rilevate alcune importanti caratteristiche della radicazione (numero di radici, lunghezza minima e massima di queste) e la lunghezza del germoglio). Dopo circa tre settimane in occasione del terzo controllo, le radici e i germogli sono stati staccati, posti in stufa a 105°C e quindi pesati. In questo lavoro si riportano i risultati relativi al rilievo conclusivo delle due prove realizzate a gennaio e febbraio, limitatamente a due caratteri: la percentuale di nodi radicati e il numero di radici per nodo. Tra i trattamenti allo studio, il diametro del nodo e in misura minore i trattamenti ormonali, hanno determinato effetti significativi sull'induzione alla radicazione delle talee mononodali della canna comune (tabelle 1 e 2). Il tempo di esposizione all'ormone, per contro, non ha determinato effetti significativi tanto nella prima quanto nella seconda epoca di prelievo. In entrambe le epoche, infatti, l'impiego di nodi più grossi rispetto a quelli più piccoli ha comportato un aumento della percentuale di talee radicate di quasi il doppio nella prima epoca di prelievo e del 50% nella seconda (77,8% contro 40,2% e 65,3% contro 43,3%, nell'ordine, per la canna grossa e per quella piccola). Nella media degli altri fattori allo studio, nel prelievo di gennaio, il tasso di radicazione del testimone non si è discostato da quello dei due trattamenti ormonali (59% nella media) ; nella seconda epoca di prelievo, il tasso di radicazione del testimone è risultato significativamente superiore a quello degli altri due trattamenti (65,5%, 43,6%, e 53,7% nell'ordine per testimone, NAA e IBA). Il numero di radici differenziate (tabelle 1 e 2) in entrambe le epoche di prelievo, è risultato maggiore nelle tesi trattate con ormoni rispetto al testimone. NAA, inoltre, ha determinato la differenziazione di un numero di radici significativamente superiore a IBA nella seconda epoca di prelievo (16,7 radici per nodo contro 8,4, rispettivamente). Relativamente alla dimensione della canna, tanto nella prima come nella seconda epoca di prelievo, in quella grossa è stato rilevato un numero di radici per nodo significativamente superiore a quello della canna piccola: 6,6 contro 4,3 radici per nodo nella prima epoca e 12,8 contro 6,8 radici per nodo nella seconda epoca, rispettivamente. Sono state rilevate, inoltre, delle interazioni significative tra il trattamento ormonale e la dimensione della talea (Tab. 2). Nell'ambito della prima epoca di prelievo,infatti l'NAA ha determinato una differenziazione di radici più elevata rispetto agli altri due trattamenti soprattutto nella canna grossa (10,8 radici per nodo nella canna grossa contro 8,0 nella canna piccola). Nella seconda epoca di prelievo, è stata osservata la stessa interazione tra NAA e l'impiego dei nodi più grossi sul numero di radici differenziate per nodo (23,6 radici per nodo nella canna grossa e 13,3 nella canna piccola). Inoltre, NAA ha determinato un tasso di radicazione superiore a IBA nella canna grossa (62,1% contro 58,3%, nell'ordine), mentre, nella canna piccola, è stato osservato il contrario (25,0% contro 49,2% nello stesso ordine). I risultati ottenuti in questa prima serie di prove fuori suolo con trattamenti effettuati su canne prelevate nel periodo invernale in due successivi momenti, indicano che l'uso di ormoni radicanti, alle dosi utilizzate in questa prova, non migliora il tasso di radicazione ma agisce positivamente sull'aumento del numero di radici differenziate. NAA si è rivelato più efficace di IBA nel favorire questa differenziazione; l'effetto di questo ormone è apparso, inoltre, particolarmente efficace nella canna grossa. La dimensione della canna si è dimostrata un fattore che influenza in maniera estremamente significativa il tasso di radicazione. Questo risultato, che merita un approfondimento, potrebbe essere attribuito alla differente riserva di elementi nutritivi utili ai processi di germogliazione e radicazione contenuti nella canna grossa rispetto alla piccola oppure alla differente maturità fisiologica conseguente al fatto che le canne grosse si sviluppano in primavera e quelle piccole nel corso dell'estate. Il proseguo della prova, che prevede prelievi mensili nell'arco di un anno e un aumento delle quantità di ormoni utilizzati, potrebbe consentire di chiarire ulteriormente le significative interazioni tra i fattori allo studio emerse da queste prove.

BACKGROUND: The 'processing tomato' is an important source of natural antioxidants whose concentration depends, along with other parameters, on water availability. In order to better understand the mechanisms that regulate the response to water stress, a study was carried out in a typically semi-arid Mediterranean environment to investigate the yield, chemical composition and visual quality of tomato cv. 'Brigade' field grown under no irrigation (V0) in comparison with those of the conventional fully irrigated crop (V100). RESULTS: The stressful conditions of V0 affected the total yield. Nevertheless, fruits exhibited an increase in firmness (+27%), total solids (+23%) and total soluble solids (+5%). The dynamic balance between the antioxidant pattern and polyphenol oxidase activity under water stress conditions resulted in fruits with increased antioxidant activity (+12%), due to a decline in enzyme activity (-48%) and a rise in vitamin C (+20%) and total phenolic (+13%) contents. CONCLUSION: It is possible to manage water stress by applying water-saving irrigation strategies in order to promote the quality and nutritional properties of tomatoes while also contributing to saving water. This is a relevant aspect in processing tomato cultivation in semi-arid environments, whereboth the cost and availability of irrigation water represent a risingproblem in agricultural activities.

"Long-storage" tomato (Solanum lycopersicum L.) is a niche product typical of the Mediterranean area, traditionally cultivated under no water supply, the fruits of which combine a good taste with excellent nutritional properties. High-performance liquid chromatography coupled with diode array detection and electron spray-mass spectrometry (HPLC/ DAD/ESI-MS) was used to identify the phenolic profile in 10 landraces of long-storage tomato, grown under a typical semiarid climate, as compared to a processing tomato hybrid cultivated in the same environment, under both well-irrigated and unirrigated conditions. Sixteen different secondary metabolites, belonging to the classes of cinnamoylquinic acids and flavonoids, were identified. Quantitative analyses were also performed to monitor the changes in the phenolic content along the batch. The results highlighted that landraces originating from the same area exhibit different fruit morphologies but own a similar biochemical profile. Moreover, the two controls (well irrigated and unirrigated) are placed into the same cluster, suggesting that these secondary metabolites in tomato fruits may be more genetics-dependent than environment-dependent. Given the analysis of phenols nowadays represents a useful tool to assess the genetic variability in tomato, these compounds could be adopted as chemotaxonomic markers in the traceability of this niche product.

Nella coltivazione del sorgo da biomassa per energia, un ridotto contenuto idrico del terreno alla semina o temperature subottimali possono ridurre o ritardare la germinazione del seme e limitare l'insediamento della coltura. L'osmopriming del seme può contribuire al superamento dei limiti imposti dallo stress termico o idrico sulla germinazione del seme

Plant polyhenol oxidase (PPO, EC 1.14.18.1) is responsible along with other oxidases for the enzymatic browning reaction occurring during handling, storage and processing of vegetables. This work aimed at assessing the efficacy in vivo of some natural anti-browning agents in minimally processed eggplants. They were collected, washed, diced, submitted to dipping with inhibitors (Lascorbic, benzoic, citric, ferulic and L-glutamic acid) at three concentrations (0.2, 0.5 and 1 %) and packed in ordinary atmosphere bags (PET), covered by a double barrier film and refrigerated for 7 days (4.0 ± 0.5 °C, 95 % RH). The enzymatic activity was inhibited by addition of all anti-browning agents tested. At t=7 the greatest reduction in PPO activity was observed at the highest concentrations (0.5 and 1 %) of the inhibitors in the following order: ferulic acid (-43 %), L-glutamic acid (-32 %), citric acid (-27 %), L-ascorbic acid (-21 %) and benzoic acid (-15 %). These positive effects were also translated in terms of browning index, demonstrating the efficacy of the anti-browning treatments studied to extend the shelf-life of minimally processed eggplants.

La pigmentazione dei semi di diverse specie vegetali è stato dimostrato dipendere dalla presenza di tannini, nello strato più esterno del tegumento del seme (testa) (Cabrera e Martin, 1989). I tannini sono polifenoli con peso molecolare relativamente elevato e in parte solubili in acqua, che, in qualità di composti antiossidanti, inibiscono l'attività degli enzimi idrolitici di composti quali amido e proteine, riducendone la biodisponibilità ed alterando, pertanto, il valore nutrizionale della granella destinata all'alimentazione umana. In particolare, essi formano dei complessi con le proteine riducendone la digeribilità (Bhise et al., 1988). I tannini in natura svolgono un importante ruolo agronomico poiché, oltre a proteggere il seme da attacchi di uccelli e prevenire fenomeni di pregerminazione, riducono la suscettibilità del seme agli attacchi di insetti terricoli e agenti crittogamici (Waniska et al., 1989). Tuttavia i tannini, interferendo con l'idrolisi delle sostanze di riserva del seme, possono condizionarne la germinabilità, soprattutto in condizioni termiche sub ottimali. Tutti i tipi di sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench] contengono acidi fenolici ma solo le cultivar con il testa pigmentato presentano tannini condensati. Tale carattere è, peraltro, sotto controllo genetico (Dykes e Rooney, 2006). Nell'ambito del progetto Ottimizzazione delle filiere Bioenergetiche esistenti per una Sostenibilità Economica e Ambientale (BIOSEA) del MIPAF, su un pool di genotipi di sorgo da biomassa per energia, a diversa colorazione del seme, è stato determinato il contenuto di tannini del seme e valutata la germinabilità in laboratorio a basse temperature, al fine di stabilire utili relazioni tra i caratteri in esame per la identificazione di cultivar adatte alle semine anticipate.

Within the project "Evaluation of biomass crops in eastern and northern Ontario" funded by the Ontario Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs (OMAFRA) of Canada, a field experiment was carried out with the aim of investigating the effects of planting density on crop growth and sugar content of three genotypes of sweet sorghum cultivated under Eastern Canada climate conditions. Total fresh biomass production, on average of the two experimental factors was 42.5 t ha-1. It significantly increased with plant population, from 36.9 t ha-1 (10 plants m-2) to 48.0 t ha-1 (40 plants m-2). The total dry biomass production on average of the two experimental factors was to 9.40 t ha-1. Among genotypes the most productive was "Bulldozer" whose dry biomass attained 10.7 t ha-1 on average for the 3 plant densities. Sugar content was significantly influenced by genotype and population density, brix value increased from flowering stage to harvest., Proceedings of the 20th European Biomass Conference and Exhibition, 18-22 June 2012, Milan, Italy, pp. 647-650