In questo articolo intervisteremo il dott. Remo Chiozzotto relativamente alla coltura in vitro e la micropropagazione di piante.
Buongiorno Dott. Remo Chiozzotto. La ringrazio per aver accettato il nostro invito a questa intervista. Può raccontarci il suo percorso fino ad ora e di cosa si occupa attualmente?
Vi ringrazio per l’invito. Sin da piccolo sono sempre stato molto curioso ed affascinato dalla scienza, per cui negli anni ho sempre scelto strade che mi conducessero verso questo mondo. Ho frequentato scuole con indirizzo scientifico e al momento di scegliere il mio percorso universitario sono rimasto affascinato dalla nascente laurea in biotecnologie. Nei primi anni ho poi scoperto lo sconfinato mondo delle piante e delle possibilità che si potevano aprire grazie alle biotecnologie. In tesi ho poi cominciato a lavorare con le colture in vitro di piante arboree (Fig. 1) e mi sono appassionato alla tecnica tanto da farne il centro del mio dottorato sia in Italia sia all’estero. Mi sono occupato inizialmente di trasformazione genetica per poter migliorare in maniera semplice e sicura piante di interesse produttivo e commerciale conferendogli ad esempio resistenza a virus o a stress biotici e abiotici o migliorando alcune caratteristiche agronomiche per rendere la loro coltivazione più efficiente e sostenibile.
Inizialmente una domanda molto semplice: cosa si intende per coltura in vitro?
Per coltura in vitro si intende in generale il mantenimento di cellule o tessuti viventi in condizioni axeniche e controllate. Tuttavia, per quanto riguarda il mio lavoro, coltura in vitro significa l’allevamento di germogli o tessuti vegetali in condizioni sterili e controllate, sia per quanto riguarda temperatura ed umidità, sia per composizione del substrato di crescita che é completamente definita. Inoltre, la crescita di queste piantine o tessuti può essere modulata grazie all’utilizzo di ormoni vegetali (plant growth regulator), sostanze che permettono di promuovere o inibire la proliferazione, la radicazione o la produzione di callo (continua moltiplicazione cellulare).
Quali sono i problemi che possono interessare una coltura in vitro?
La coltura in vitro é una tecnica molto generale che abbraccia ogni organismo vivente. Una branca della coltura in vitro é la micropropagazione (Fig. 2), che é ciò di cui mi occupo principalmente nel mio lavoro. La micropropagazione é una tecnica molto potente e che in teoria può essere applicata a qualsiasi specie vegetale, tuttavia spesso capita che ci sia una notevole variabilità di risposta sia tra specie diverse sia all’interno della specie tra varietà differenti. Per questa ragione ogni esperimento deve essere trattato come se fosse unico, allungando spesso i tempi di messa in coltura.
Quali sono i vantaggi, e quali gli svantaggi, di tale tipo di coltivazione delle piante?
La micropropagazione permette di produrre un elevato numero di piante geneticamente identiche alla pianta madre in uno spazio contenuto e a costi relativamente bassi. Spesso si può utilizzare questa tecnica per risanare piante da virosi o batteriosi, ottenendo così una pianta madre, che una volta micropropagata, originerà cloni che potranno essere certificati sani, rendendoli un’ottima sorgente di materiale per il mondo vivaistico. Un’altra applicazione interessante è la possibilità di conservare il germoplasma in uno spazio limitato, soprattutto se paragonato alla dimensione e costo di un campo collezione di piante arboree.
I principali svantaggi sono essenzialmente di tipo economico. L’investimento iniziale per allestire il laboratorio, i normali costi di gestione e la necessità di assumere personale qualificato e specializzato in grado di lavorare in ambiente asettico e controllato, rendono tale tecnica applicabile a specie vegetali con un medio/elevato valore commerciale. Tuttavia il miglioramento tecnologico ed energetico, soprattutto inerente le camere di crescita, sta favorendo un abbassamento dei costi, rendendo questa tecnica alla portata anche di imprese di medie/piccole dimensioni e favorendone la diffusione in tutto il territorio Italiano.
In che ambiti la coltura in vitro può essere una risorsa?
La coltura in vitro é una tecnica fondamentale per il mondo della ricerca in quanto é un mezzo molto utilizzato per condurre esperimenti atti a studiare i meccanismi di funzionamento delle piante. Si possono condurre facilmente esperimenti per studiare l’influenza della tipologia di luce sullo sviluppo, l’influenza di alcune condizioni ambientali (temperatura, composizione atmosfera gassosa), l’effetto di determinate sostanze (sia nutrienti sia inquinanti), la risposta a patogeni (virus, batteri, funghi), l’interazione pianta-microbioma, sia inteso come microrganismi dannosi (patogeni come virus, batteri, funghi), sia benevoli (micorrize, produttori di sostanze ormonosimile, ecc…).
Inoltre, tramite la trasformazione genetica (Fig. 3), rende possibile studiare a fondo il ruolo di singoli geni, permettendo grandi avanzamenti nella comprensione del loro ruolo e/o consentendo di conferire alle piante caratteristiche vantaggiose (resistenze/tolleranze a stress biotici o abiotici, interessanti caratteristiche agronomiche, miglioramento nutrizionale ecc…).
La micropropagazione invece é sicuramente una risorsa in tutti quei contesti riguardanti specie o cultivar definite recalcitranti, ovvero la cui propagazione tramite tecniche tradizionali (talea, propaggine, margotta) é inefficiente o addirittura impossibile. Questa limitazione può riguardare specie orticole, frutticole, forestali sia ornamentali sia destinate all’agricoltura.
La ringrazio per il tempo che ha dedicato e, se posso, un’ultima domanda: quali sono le prospettive di questo settore secondo lei?
Le prospettive di utilizzo di questa tecnica variano se si prende in considerazione il mondo accademico o quello commerciale. Per quanto riguarda la ricerca, rimane una risorsa essenziale in moltissimi laboratori dislocati in tutto il mondo; a livello produttivo, la micropropagazione é una tecnica che richiede modesti investimenti, per questa ragione sempre più vivai, anche di medie e piccole dimensioni, si stanno dotando di tali tecnologie per propagare autonomamente piante con un elevato valore commerciale e che sono soggette a problematiche di moltiplicazione utilizzando le tecniche standard.
