La collezione di lenticchia d’acqua (duckweed) di CNR-IBBA: caratterizzazione genetica e ibridazione interspecifica

Alla famiglia delle Lemnaceae, genericamente note come lenticchie d’acqua (per gli inglesi duckweed) appartengono 37 diverse specie, distribuite in 5 generi di piccole piante galleggianti, capaci di colonizzare nel breve tempo acque dolci preferibilmente ferme. Sono da tempo utilizzate nel fitorimedio grazie alla loro elevata capacità di accumulare inquinanti, quali metalli pesanti, ma che in virtù della naturale inclinazione a produrre in tempi rapidi una grande quantità di biomassa, possono rappresentare anche un importante risorsa da valorizzare per plurimi scopi, quali la produzione di bioenergie, di biocomposti e per il consumo alimentare. Attualmente l’Istituto Biologia e Biotecnologia Agraria (IBBA) del CNR ospita e mantiene una delle più grandi collezioni viventi di lenticchia d’acqua sul territorio europeo, con oltre 600 cloni in rappresentanza di tutti i generi e le specie della famiglia. Dal punto di vista tassonomico, il genere Lemna L. comprende dodici specie, raggruppate in quattro sezioni. La sezione Lemna è tra le quattro quella meno risolta a causa delle numerose difficoltà riscontrate nella delimitazione delle specie, quando effettuata mediante l’utilizzo sia di marcatori morfologici che molecolari. Nel presente lavoro di tesi sono state indagate le sequenze dei geni della famiglia delle β-tubulina allo scopo di provvedere strumenti molecolari diversi, in associazione alle tradizionali tecniche di barcoding, ed in grado di caratterizzare, ordinare e descrivere la collezione CNR-IBBA. In particolare, è stata condotta la genotipizzazione completa di tutti i cloni afferenti al genere Lemna ed inclusi nella collezione, definendone in maniera univoca le relazione filogenetiche intercorse. Sono stati inoltre valutate alcune prove fisiologiche a sostegno dell’esistenza di eventi ibridazione interspecifica, avvenuti nei secoli, e capaci di favorire la formazione di nuove specie. La corretta classificazione e caratterizzazione di una collezione di germoplasma rappresenta la condizione imprescindibile per il suo più proficuo sfruttamento. Infatti, le evidenze portate sull’esistenza di ibridi interspecifici in lenticchia d’acqua, apre ad innumerevoli applicazioni produttive nell’ottica di sfruttare al meglio, anche attraverso mirati programmi breeding e all’interno di un sistema di economia circolare, le grandi potenzialità di questa pianta.