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Fitormoni: etilene una molecola multiuso

L’etilene è uno dei fitormoni che l’uomo conosce meglio perché è una molecola studiata già da tempo. Questa sostanza ha la capacità di agire sulla pianta sia quando essa viene prodotta al suo interno (etilene endogeno) sia quando si trova libera nell’ atmosfera (etilene esogeno). Questa molecola è la più semplice degli alcheni e a temperatura e pressione standard si presenta come un gas incolore dal lieve odore dolciastro. Ad alte concentrazioni è un gas estremamente infiammabile (viene infatti utilizzato nei più moderni caminetti senza canna fumaria) e, oltre ad essere un ormone vegetale, è anche un’ importante materia prima dell’industria chimica che può ottenere da esso il polietilene (ovvero la plastica) ed altri derivati.Prodotti dall'etilene

Chi produce l’etilene in natura?

Tutte le gimnosperme e le piante inferiori, come le felci, i muschi e alcuni cianobatteri, sono in grado di produrre etilene. Questa molecola è presente anche nel suolo, grazie alla sua produzione da parte di funghi e batteri saprofiti (decompositori). Le più elevate produzioni di etilene in una pianta avvengono in tessuti senescenti (che stanno morendo) o in frutti in via di maturazione, ma può anche essere sintetizzato in piccola parte da tutti i tessuti delle piante superiori. Recentemente si è scoperto che l’auxina influenza indirettamente la produzione di etilene endogeno in tutti i tessuti in cui è presente a concentrazioni elevate.

Le funzioni biologiche nelle piante

L’etilene è un ormone biologicamente attivo già a concentrazioni bassissime. La sua prima funzione biologica è stata notata già nei tempi antichi, osservando l’effetto prodotto da un frutto maturo nei confronti di frutti non maturi se posti nel medesimo recipiente. Attraverso studi recenti è stato possibile constatare che l’ aumento di produzione di etilene in un frutto è in stretta correlazione con le fasi iniziali della maturazione. Si è anche scoperto che la maturazione di alcuni frutti, come gli agrumi e l’uva, non viene invece influenzata dalle quantità di etilene: per questo tali colture sono state definite come frutti non climaterici. I frutti climaterici sono al contrario quelli che, se trattati con etilene da non maturi, rispondono con una produzione di etilene endogeno con la conseguente accelerazione della maturazione. Si è anche stabilito che l’etilene risulta regolare i processi di morte ed abscisione di foglie, fiori e frutti durante tutto il ciclo vitale della pianta; effetti che possono essere contrastati solo mediante le auxine, che inibiscono gli effetti etilenici in determinati rapporti di concentrazione. Nelle giovani piante l’etilene è in grado di cambiare i modelli di accrescimento, riducendo l’allungamento del fusto principale e aumentando l’espansione laterale dei rami secondari. Se applicato su alcune sementi, è in grado di interrompere la dormienza e di favorire l’innesco del processo di germinazione.slide_9

Epinastia, una delle azioni dell’etilene

L’epinastia è l’insieme di processi biologici che portano le foglie a curvare verso il basso, cosa che avviene ad esempio quando la parte superiore del picciolo cresce più velocemente rispetto a quella inferiore. Questo ormone insieme alle alte concentrazioni di auxina sono in grado di indurre l’epinastia, che può avvenire in generale per condizioni di anaerobiosi dell’apparato radicale che comportano l’aumento della sintesi di etilene nel germoglio, portando alla risposta epinastica da parte delle foglie. L’attività dell’etilene aumenta all’aumentare della concentrazione di ossigeno e diminuisce man mano che l’ambiente interno della pianta si satura di anidride carbonica. Ad esempio, in condizioni di carenza di ossigeno, il fitormone prodotto è in grado di stimolare la formazione di radici laterali o avventizie ma, se l’ assenza di ossigeno si prolunga, l’attività dell’etilene può risultare eccessiva ed inibire la crescita delle radici, producendo conseguenti effetti negativi. Questo meccanismo di alterazione dello sviluppo dell’apparato radicale è utilizzato dalle piante per tentare di salvarsi da condizioni di l’asfissia radicale dovuta ad un eccessivo e prolungato ristagno.Koreni-00

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Alvise Anchel

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