1. INTRODUZIONE STRUTTURA

Le piante reagiscono ai cambiamenti STRUTTURA che si verificano nello spettro delle radiazioni elettromagnetiche a cui sono esposte attraverso alterazioni della morfologia e delle funzioni fisiologiche che si traducono in un adattamento alle diverse condizioni ambientali (KASPERBBAUER e HAMILTON. 1984). Tali alterazioni sono mediate da pigmenti. noti come fitocromi.

che manifestano picchi di assorbimento nelle regioni ultraviolette rosse e blu dello spettro (LI et al., 2000). Questi fotorecettori sono in grado di rilevare le variazioni nella composizione della luce e di indurre risposte foto-morfogenetiche.

sia in vivo che in vitro (KIM et al., 2004; MACEDO et al., 2004) che influenzano la crescita e lo sviluppo (LEE et al., 1997; LI et al., 1997), 2000). Morfologia (STUEFER e HUBER, 1998), anatomia di foglie e fusto (SCHUERGER et al., 1997; LEE et al., 2000). Distribuzione dei prodotti fotosintetici (KASPERBBAUER, 1987; BROWN et al., 1995), efficienza fotosintetica (KASPERBBAUER e PEASLEE, 1973) e composizione chimica (MACEDO et al., 2004).

L’area fogliare specifica (SLA) dipende dalla qualità della luce e varia a seconda delle specie. L’aumento della SLA e la riduzione dello spessore delle lamine fogliari in condizioni di ombra sono alterazioni comuni che conferiscono vantaggi funzionali alle piante coltivate in ambienti a bassa intensità luminosa (BUISSON e LEE, 1993). È quindi importante conoscere i cambiamenti anatomici e ultrastrutturali della pianta che possono essere in qualche modo correlati alla produzione di biomassa.

Tuttavia.

mentre gli effetti della qualità della luce sulle piante sono ben noti.

la risposta delle diverse specie alla gestione della luce è variabile (KIM et al., 2004) ed è chiaramente importante trattare le piante con il tipo di filtro luminoso appropriato (MCMAHON e KELLY, 1995). Soprattutto nel caso di piante medicinali con interessi economici.

Sulla base di precedenti risultati positivi riguardanti i benefici degli schermi ombreggianti sullo sviluppo delle piante.

abbiamo analizzato l’ipotesi che la qualità della luce nello spettro del rosso e del blu.

piuttosto che l’intensità luminosa (piena luce solare vs. condizioni di ombra).

sia responsabile della maggiore biomassa fogliare di O. selloi. Prendendo in considerazione informazioni morfologiche, fisiologiche e anatomiche.

Lo scopo del presente studio è stato quello di determinare gli effetti di una rete ombreggiante colorata dopo 90 giorni sulla crescita.

l’anatomia e l’ultrastruttura di O. selloi al fine di ottimizzare la resa in biomassa, essendo un’importante pianta medicinale.

2. MATERIALI E METODI STRUTTURA

L’analisi biometrica delle piante è stata effettuata 90 giorni dopo l’inizio dell’esperimento (fase di fluorescenza). Sono stati calcolati l’altezza della pianta, il diametro del fusto e la lunghezza del picciolo fogliare al secondo nodo sotto la florescenza principale.

In base ai parametri di crescita delle foglie, le radici, i fusti, le foglie e le infiorescenze di ogni pianta sono state separate, imballate in sacchetti di carta individuali ed essiccate in un forno a convezione a 70 °C fino a peso costante.

È stata determinata la biomassa radicale / biomassa fuori terra ed è stato calcolato il rapporto tra tessuto radicale e fusto (R:S).

È stato utilizzato un microscopio elettronico a scansione (SEM) per valutare lo spessore dell’epidermide adassiale e abassiale. Lo spessore del parenchima spugnoso a palizzata. Lo spessore della lamina fogliare (sezioni trasversali) e le dimensioni e la densità degli stomi.

Le sezioni fogliari sono state tagliate.

fissate con una soluzione di Karnovsky modificata [glutaraldeide al 2,5% e formaldeide al 2,5% in tampone sodio cacodilato 0,05 M (pH 7,2) contenente cloruro di calcio 0,001 M]. Lavate con tampone sodio cacodilato, immerse in glicerolo al 30% e quindi in azoto liquido.

Per l’indagine è stato applicato un disegno completamente randomizzato. che comprendeva tre diversi trattamenti, sette vasi (unità sperimentali) e due piante per replica. I dati sono stati analizzati con l’analisi della varianza (ANOVA a una via) e i valori medi sono stati confrontati con il test di Tukey. Le differenze sono state considerate significative a P<0,05.

3. RISULTATI E DISCUSSIONE STRUTTURA

Il valore medio dell’intensità luminosa ottenuto durante lo studio è stato di 1500 µmol m-2 s-1 (pieno sole), 650 µmol m-2 s-1 (con ombreggiatura blu al 50%) e 690 µmol m-2 s-1 (con ombreggiatura rossa al 50%). L’altezza delle piante non ha registrato differenze tra ombreggiatura rossa e blu; tuttavia. Le piante cresciute all’ombra erano significativamente più alte di quelle cresciute alla luce diretta del sole.

Inoltre, la gestione dell’intensità luminosa non ha avuto alcun effetto sul diametro del fusto o sulla lunghezza del picciolo. Poiché il fusto è caratterizzato dalla sistemazione del tessuto vascolare.

il diametro del fusto è direttamente correlato alla capacità di trasportare acqua e carboidrati (STUEFER e HUBER, 1998) e indirettamente alla capacità di immagazzinare questi metaboliti (LEE et al., 1997).

La biomassa secca totale (escluse le infiorescenze) delle piante coltivate in pieno sole è risultata significativamente superiore a quella delle piante tenute in ombra rossa o blu.

La risposta di una pianta alle condizioni di ombra dipende dalla complessa interazione tra qualità e quantità di luce incidente (LEE et al., 1997). In genere, la crescita e la produzione di biomassa sono influenzate dall’intensità luminosa. mentre lo sviluppo e la morfogenesi sono influenzati da alterazioni della composizione della luce (STUEFER e HUBER, 1998).

In generale.

la crescita vegetativa delle piante mantenute a bassa intensità luminosa è ottimizzata in modo da aumentare l’intercettazione della luce e facilitare i processi fotosintetici (KASPERBBAUER, 1987). Pertanto. l’aumento complessivo della crescita delle piante di O. selloi tenute in pieno sole rispetto a quelle in ombra può essere spiegato dalla minore intensità luminosa associata a queste ultime.

STRUTTURA La notevole riduzione della biomassa secca totale osservata nelle piante cresciute in ombra blu può essere il risultato di una diminuzione del tasso di assimilazione della CO2 (OYAERT et al., 1999).
può essere il risultato di una diminuzione del tasso di assimilazione della CO2 (OYAERT et al., 1999). La luce blu.

da sola o in combinazione con altri tipi di radiazioni visibili.

è nota per essere un fattore critico nella risposta foto-morfogenica delle piante (RAJAPAKSE et al., 1992; BROWN et al., 1995).

e recentemente è stata segnalata (Kim et al., 2004) una riduzione del tasso fotosintetico netto delle piante sottoposte a trattamento con luce blu e az

LAR riflette l’entità dell’area fotosintetica (BENINCASA, 2003). L’aumento dei valori di LAR ottenuti nel caso di O. selloi coltivata all’ombra blu indica che queste piante hanno richiesto una maggiore superficie fogliare per la produzione di un grammo di sostanza secca rispetto a quelle coltivate all’ombra rossa o in pieno sole. Secondo BENINCASA (2003).

le alterazioni dei valori di LAR possono essere intese. Entro certi limiti.

come la capacità della specie di adattarsi a diverse condizioni di luce.

Le piante di O. selloi cresciute all’ombra hanno mostrato valori di LWR più alti rispetto a quelle cresciute in pieno sole.

dimostrando che nel primo caso alcuni prodotti fotosintetici sono STRUTTURA stati trattenuti nelle foglie.

mentre nel secondo caso questi prodotti sono stati esportati in modo più efficiente in altri tessuti. Infatti.

la capacità di esportare foto-assimilati dalle foglie alle altre parti può essere un tratto genetico che può essere influenzato dai cambiamenti ambientali.

compresa la qualità spettrale della luce (BENINCASA, 2003).

L’esame al microscopio ottico delle sezioni fogliari paradermiche di piante coltivate in ombra colorata ha rivelato che le pareti cellulari anticlinali dell’epidermide adassiale e abassiale sono più irregolari rispetto a quelle delle piante coltivate in pieno sole.

Le misure delle sezioni trasversali delle foglie al SEM hanno rivelato che.

in tutte le condizioni di luce.

l’epidermide adassiale era più spessa di quella abassiale e il STRUTTURA parenchima spugnoso era più spesso del parenchima a palizzata.

Gli spessori dell’epidermide adassiale e del parenchima a palizzata non sono stati alterati dall’ombra.

ma le piante esposte al pieno sole hanno mostrato un aumento dello spessore dell’epidermide abassiale e del parenchima spugnoso.

con conseguente formazione di una lamina fogliare più spessa.

Per le piante mantenute in condizioni di ombra.

la riduzione dello spessore fogliare sembra essere un fenomeno comune che può essere attribuito a vari fattori.

tra cui l’aumento del rapporto luce rossa/lontana (KASPERBBAUER e PEASLEE. 1973) e la diminuzione dell’intensità luminosa (BUISSON e LEE. 1993). Poiché negli esperimenti condotti con O. selloi non si è verificata alcuna variazione nel rapporto tra luce rossa e luce lontana.

l’aumento dello spessore delle foglie osservato nelle piante STRUTTURA cresciute alla luce del sole deriva esclusivamente dalla variazione dell’intensità luminosa. Questi risultati confermano quelli di LEE et al. (2000).

secondo i quali le variazioni della qualità della luce non influiscono significativamente sullo spessore delle lamine fogliari né alterano la struttura dello strato mesofillico.

L’esame al SEM ha rivelato che gli strati epidermici delle foglie di O. selloi contenevano stomi diacetici di uguali dimensioni e posizionati allo stesso livello delle altre cellule epidermiche.

L’esame al SEM delle sezioni trasversali delle foglie ha rivelato una struttura dorsiventrale e un’epidermide uniseriata. Il mesofillo è costituito da uno strato di parenchima a palizzata e da quattro o cinque strati di cellule parenchimali spugnose (MARTINS. 1998; GONÇALVES. 2001). Inoltre.STRUTTURA

le cellule dell’epidermide adassiale sono state osservate più larghe di quelle dello strato abassiale.

Variazioni nella forma delle pareti cellulari epidermiche sono state precedentemente riportate in relazione all’esposizione di Mikania glomerata a diversi trattamenti fotoperiodici (CASTRO et al. 2005).

In generale.

i cloroplasti sono stati osservati vicino alle pareti cellulari (Fig. 2a, d, f). Il numero e le dimensioni dei cloroplasti situati nelle cellule del parenchima a palizzata erano significativamente più alti nelle piante coltivate all’ombra rossa e blu rispetto a quelle mantenute in piena luce solare.

Il numero di granuli di amido nei cloroplasti è risultato più elevato nelle piante coltivate all’ombra rossa e in pieno sole.

mentre le dimensioni dei granuli non sono state influenzate dai trattamenti con la luce (Tabella 5; Fig 2b, d, f).

Questi risultati confermano quelli riportati da STRUTTURA KASPERBBAUER e HAMILTON (1984) e LEONG et al. (1985). La luce rossa è essenziale per lo sviluppo dell’apparato fotosintetico ed è stato dimostrato che aumenta l’accumulo di amido in molte specie vegetali attraverso l’inibizione della traslocazione dei fotoassimilati in altri tessuti (KASPERBBAUER e HAMILTON.

1984; SCHUERGER et al., 1997).

4. CONCLUSIONE STRUTTURA

Diverse modifiche nell’anatomia e nella morfologia di O. selloi.

tra cui l’altezza della pianta.

la biomassa pero secca totale e specifica degli organi (radici, fusti, foglie e infiorescenze).

il rapporto R:AP. la LWR.

lo spessore delle foglie.

la densità stomatica e le dimensioni dei cloroplasti.

sono il risultato di un’intensità luminosa alterata. Nel frattempo. TLA. SLA.

LAR e il numero di cloroplasti e granuli di amido sono stati influenzati dalla qualità dell’incidenza delle radiazioni (rapporto luce rossa/blu – R:B).

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