• AMF
• Biostimulants
• Grafting
• PGPR
• Processing tomato

Per una maggiore tutela degli agroecosistemi è importante incentivare la ricerca e l’utilizzo di metodi sostenibili, così da ridurre l’input di sostanze con un impatto sull’ambiente pur mantenendo alta la resa e la qualità delle produzioni. Una soluzione potrebbe essere l’utilizzo combinato di biostimolanti e dell’innesto. Nella categoria dei biostimolanti, quelli costituiti da microrganismi vengono usati in agricoltura poiché in grado di migliorare l’efficienza dell’utilizzo dei nutrienti da parte della pianta e di aumentare la tolleranza agli stress biotici e abiotici. In particolare, i Funghi Micorrizici Arbuscolari (AMF) sono in grado di colonizzare in modo endosimbiotico le cellule radicali delle piante attraverso la formazione di strutture dette “arbuscoli”, mentre i Rizobatteri Promotori della Crescita delle Piante (PGPR) colonizzano la rizosfera e le cellule radicali, stabilendo un’interazione benefica con gran parte delle specie vegetali. L’innesto è una tecnica agronomica adoperata soprattutto per prevenire problematiche causate da stress ambientali come siccità, elevata umidità, basse e alte temperature, bassa dotazione o disponibilità di elementi nutritivi nel suolo, sviluppo di patogeni o parassiti, ecc. Nonostante, in orticoltura, il pomodoro per il consumo fresco sia la specie più innestata, a causa degli alti costi di produzione questa tecnica non è ancora molto diffusa per la produzione di piantine di pomodoro da industria.
Alla luce di tali considerazioni, in questo lavoro di tesi è stato valutato l’effetto dell’utilizzo combinato dell’innesto e dei biostimolanti microbici in pomodoro da industria. Il genotipo “Tomito” ha fornito il portainnesto e il genotipo “H3402” il nesto delle piante prodotte, mentre come biostimolanti sono stati usati Funneliformis mosseae (AMF), Paraburkholderia graminis e Azospirillum brasiliensis (PGPRs).
La semina e l’innesto sono stati effettuati in vivaio mentre l’inoculo con i biostimolanti e l’allevamento delle piantine sono stati eseguiti in condizioni controllante all’interno della serra del Dipartimento di Scienze della Vita. La presenza e l’avvenuta micorrizazione da parte di F. mosseae sono state analizzate attraverso metodi molecolari e microscopici, l’effetto dei diversi trattamenti è stato misurato rilevando parametri morfologici sulle piante e l’effetto dei biostimolanti è stato anche valutato attraverso l’analisi dell’espressione genica nelle foglie.
Le piantine innestate ed inoculate con i biostimolanti hanno mostrato differenze significative rispetto alle piantine non innestate in termini di: peso secco della pianta, numero di foglie, altezza delle piante, area fogliare e relativi indici (Specific Leaf Area, Leaf Area Ratio). Le tecniche molecolari hanno rilevato la presenza delle micorrize, tuttavia la loro colonizzazione è stata bassa. Infine, tutti i trattamenti a base di biostimolanti hanno indotto o represso l’espressione di alcuni geni (risultati premilinari). I risultati ottenuti confermano che l’uso combinato dell’innesto e dei biostimolanti può migliorare lo sviluppo e la salubrità delle piantine di pomodoro da industria. Tuttavia, nuovi esperimenti sono necessari per migliorare il tasso di colonizzazione della micorriza.

For improving protection of agro-ecosystems, it is important to encourage research and the use of sustainable methods in order to reduce the input of harmful substances for environment keeping high yield and quality of production. In this view, the combined use of biostimulants and grafting could be an important solution. Inside the category of biostimulants, those consisting of microorganisms are used in agriculture because they can improve the efficiency of nutrients uptake by the plant and increase tolerance to biotic and abiotic stress. In particular, Arbuscular Mycorrhizal Fungi (AMF) are able to colonize plant root cells in an endosymbiotic way through the formation of structures called "shrubs", while Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) colonize the rhizosphere and roots cells, establishing a beneficial interaction with most of the plant species. Grafting is an agronomic technique used mostly to prevent problems due to environmental stresses such as drought, high humidity, low and high temperatures, low supply or availability of nutrients in the soil, pathogens or parasites, etc. Although, in horticulture, tomato genotypes for fresh market are the most grafted species, this technique is not yet widespread for the production of processing tomato seedlings, due to the high production costs. In view of these considerations, the present work evaluated the effect of a combined use of grafting and microbial biostimulants on processing tomato seedlings. The genotype "Tomito" was used as rootstock while the genotype "H3402" was used as scion. Funneliformis mosseae (AMF), Paraburkholderia graminis and Azospirillum brasiliensis (PGPRs) were used as biostimulants. Sowing and grafting were carried out in the nursery while the inoculation with biostimulants and the breeding of the seedlings were carried out in controlled conditions inside the greenhouse of the Department of Life Sciences. The presence of F. mosseae in the roots and the level of mycorrhization were analysed with molecular and microscopic methods. The effect of the different treatments was measured by detecting morphological parameters on seedlings and the effect of biostimulants was also assessed by the differential gene expression analysis of leaves. Grafted vs non-grafted seedlings inoculated with biostimulants showed significant differences in terms of: plant dry weight, number of leaves, plants height, leaf area and relative indices (specific leaf area, leaf area ratio). Molecular analyses revealed the presence of mycorrhizae; however, their colonization level was modest. Finally, all treatments with biostimulants induced or repressed the expression of various genes (preliminary results). Results confirmed that the combined use of grafting and biostimulants could improve the development and the healthiness of processing tomato seedlings. However, further experiments are needed to improve AMF colonization rate.