Come Iniziare l'Allevamento Hobby

Di solito gli allevatori amatoriali di piante lavorano con caratteristiche che possono essere modificate abbastanza facilmente - ad esempio il colore dei fiori, la forma dei frutti o le dimensioni della pianta. Tuttavia, anche se l'esperimento può sembrare semplice, grazie ad esso è possibile creare una pianta insolita o bella.

Per un allevamento di piante di successo è importante comprendere i principi della loro riproduzione. Nel testo verranno spiegati questi principi e descritte alcune delle tecniche semplici che possono essere utilizzate per produrre nuove specie o ceppi di piante.

Selezione delle piante

Le caratteristiche delle piante possono essere modificate nel corso di diverse generazioni attraverso il processo di selezione. Esistono due tipi di selezione - naturale e artificiale.

La selezione naturale è un processo che si verifica in natura, in cui le piante forti e ben adattate sopravvivono, mentre quelle deboli e poco adattabili finiscono per estinguersi. Questo processo si svolge dall'inizio della vita sulla Terra e continua ancora oggi in natura.

La selezione artificiale è un processo che gli esseri umani utilizzano per ottenere specie di piante più desiderabili. Migliaia di anni fa, le persone hanno imparato che conservare i semi di una specie di pianta che desideravano continuare a coltivare avrebbe aumentato le possibilità di ottenere una pianta simile all'originale. Ma i nostri antenati non sapevano quali fossero le loro possibilità di successo, né comprendevano i processi attraverso cui le caratteristiche venivano modificate o preservate. Solo nel diciottesimo e diciannovesimo secolo le persone hanno iniziato a comprendere le leggi dell'ereditarietà e i processi di riproduzione delle piante. Anche oggi questi principi fondamentali non sono completamente chiariti. Ma ora abbiamo conoscenze sufficienti per poter selezionare le piante per l'allevamento con una certezza di successo notevolmente maggiore rispetto ai nostri antenati primitivi.

Fondamenti della riproduzione delle piante:

Tipi di riproduzione

Le piante si riproducono in due modi - sessualmente e asessualmente.

La riproduzione asessuale o vegetativa avviene senza la fusione di cellule germinali (riproduttive). Nelle piante da giardino, la riproduzione asessuale si verifica quando una parte della pianta viene separata dalla pianta madre e si sviluppa in un organismo completo, come quando le fragole producono stoloni che si radicano e formano nuove piante di fragola. La riproduzione asessuale può essere indotta artificialmente mediante talee di foglie, talee di fusti, talee di radici, ecc. Le piante che derivano dalla riproduzione asessuale sono solitamente identiche alla pianta madre.

La riproduzione sessuale comporta l'unione di cellule sessuali maschili e femminili. Dalla loro unione si forma un seme - e infine anche una nuova pianta. La riproduzione sessuale è il tipo più comune di riproduzione delle piante da giardino. Le piante derivanti dalla riproduzione sessuale sono spesso completamente diverse dai loro genitori e tra loro. Grazie alle possibilità di variazione, la riproduzione sessuale delle piante è il metodo utilizzato dagli allevatori di piante nello sviluppo di nuovi ceppi e varietà.

Fiore della pianta

Figura 1 Struttura del fiore

Figura 2 Rappresentazione schematica del fiore

1.Ricettacolo 2.Sepalo 3.Petalo 4.Stame 5.Pistillo

La riproduzione sessuale delle piante avviene nel fiore della pianta. Gli organi riproduttivi del fiore sono lo stame e il pistillo. La parte dello stame chiamata antera produce granuli di polline che contengono cellule germinali maschili. Alla base del pistillo si trova l'ovario; produce ovuli che contengono cellule germinali femminili. Quando gli ovuli vengono fecondati dalle cellule germinali maschili, si sviluppano in semi nell'ovario.

I petali, che contribuiscono notevolmente alla bellezza dei fiori, svolgono funzioni utili come favorire l'impollinazione e proteggere gli organi sessuali da danni fisici. I sepali, spesso verdi, sostengono i petali e proteggono le parti del fiore.

Le parti del fiore variano notevolmente in dimensione, forma, colore e quantità, ma generalmente è facile distinguere il pistillo dagli stami. Gli stami possono essere identificati dalla polvere gialla (polline) sulle loro punte e il pistillo attraverso il rigonfiamento (ovario) alla sua base. Tuttavia, nei fiori insoliti questo può richiedere uno studio attento per distinguerli.

Tipi di fiori

I fiori si dividono in base alla disposizione degli organi sessuali (secondo la sessualità), cioè secondo la presenza di organi riproduttivi maschili e femminili. Si dividono in ermafroditi (monoclini) e unisessuali (diclini - maschili e femminili).

Gli ermafroditi contengono nel fiore sia stami che pistillo (Figura 1). Questo è il tipo di fiore più comune. Tra i fiori ermafroditi comuni ci sono pomodori, convolvolo, bocca di leone, petunia, giglio e iris.

Gli unisessuali contengono o solo stami (fiori maschili) o solo pistillo (fiori femminili) (Figura 3).

Figura 3: I fiori di zucca sono imperfetti, ogni fiore ha un solo tipo di organo sessuale

Quelli che hanno il pistillo sono chiamati fiori femminili e quelli che contengono stami sono chiamati fiori maschili.

Gli unisessuali si dividono ulteriormente in monoici (monoecici - fiori maschili e femminili sono su un unico individuo - "casetta"; ad es. mais, zucca, clematide, morella dulcamara, begonia) e dioici (diecici - fiori maschili e fiori femminili sono su piante separate; ad es. salice, cannabis sativa, asparago, spinacio, cotone).

Immagine 4: Sezione trasversale di un crisantemo. I fiori poligami, come i crisantemi, sono formati da grappoli di fiori. Alcuni fiori poligami hanno sia raggi che dischi del fiore, mentre alcuni fiori hanno solo raggi del capolino.

Se in una specie sono presenti fiori unisessuali e bisessuali, la pianta è poligama (ad es. frassino). Un fiore poligamo (Immagine 4) è in realtà un grappolo di piccoli fiori. Questi fiorellini spesso ricordano i petali. Alcuni fiorellini hanno sia stami che pistilli; si chiamano dischi. Alcuni di essi hanno solo pistilli, si chiamano raggi. Tipici fiori poligami sono la gaillardia, i crisantemi, gli astri, la calendula.

Impollinazione e fecondazione

Per l'impollinazione abbiamo bisogno solo di un po' di tempo, conoscenza e una mano delicata che sostituisca le api.

L'impollinazione è il trasferimento della cellula vegetale maschile (polline) sugli organi femminili del fiore (stigma). L'impollinazione è un prerequisito necessario affinché possa formarsi successivamente il seme. Quando l'antera è matura, si apre e rilascia il polline. Il polline viene poi trasferito allo stigma attraverso vari modi naturali, i più comuni sono il vento, l'acqua e gli insetti. Nella coltivazione delle piante, l'impollinazione è accuratamente controllata dall'uomo.

Esistono due tipi di trasferimento del polline: autoimpollinazione e impollinazione incrociata. Nell'impollinazione incrociata, il polline viene trasferito dall'antera di un fiore di una pianta allo stigma del fiore di un'altra pianta. Nell'autoimpollinazione, il polline viene trasferito dall'antera allo stigma dello stesso fiore o su un altro fiore della stessa pianta (ad es. fagioli, piselli). Dopo l'impollinazione incrociata, di solito si ottiene un raccolto molto più abbondante.

Il fiore madre, che fornisce il polline, si chiama stame; il fiore che porta il seme si chiama carpello.

La fecondazione è l'unione di due cellule germinali. Dopo l'impollinazione, che è il trasferimento del polline dall'antera sulla superficie dello stigma, i granuli di polline cercano di raggiungere l'ovulo creando un tubo pollinico.

Il tubo pollinico deve crescere attraverso tutta la lunghezza dello stilo, che si trova nel pistillo tra lo stigma e l'ovario. Infine penetra attraverso il micropilo nel sacco embrionale. Una delle cellule spermatiche feconda la cellula uovo, che si trasforma così in uno zigote diploide, l'altra feconda la cellula centrale diploide del sacco embrionale e si forma la base del tessuto nutritivo triploide dell'embrione, l'endosperma. L'endosperma viene utilizzato come fonte di nutrienti durante la germinazione o viene consumato già durante lo sviluppo dell'embrione. La sua funzione nutritiva può quindi essere assunta dai cotiledoni, ad es. nelle piante leguminose. Nelle angiosperme, il tessuto nutritivo si forma solo dopo la fecondazione, nelle gimnosperme indipendentemente da essa. Si forma il frutto.

Ereditarietà

Le piante ereditano le caratteristiche dai loro genitori allo stesso modo degli animali. Le leggi dell'ereditarietà spiegano perché i discendenti ereditano tratti (caratteristiche) diversi dagli stessi genitori. Inoltre, queste leggi permettono di prevedere il numero di discendenti che erediteranno una determinata caratteristica. La conoscenza delle leggi dell'ereditarietà è essenziale per un'efficace coltivazione delle piante.

Geni. Tutte le cellule contengono geni, che sono le unità che determinano le caratteristiche della pianta o dell'animale. Tranne le cellule germinali, ogni cellula della pianta contiene due geni per ogni caratteristica - ad esempio, per il carattere del colore la pianta può avere un gene per il giallo e uno per il rosso. Le cellule germinali hanno solo un gene per ogni proprietà. Delle migliaia di cellule germinali che la pianta produce, circa la metà ha uno dei geni per ogni proprietà e circa la metà ha l'altro gene.

Quando le cellule germinali maschili e femminili si fondono nell'ovulo, ciascuna contribuisce con un gene per ogni carattere, quindi il nuovo seme ha due geni per ogni caratteristica. Le diverse combinazioni dei molti geni ereditati dal sesso maschile e da quello femminile determinano i tratti della prole e delle generazioni future.

Osservando le piante non si può dire con esattezza quali geni contengano. Ad esempio, una pianta può avere un gene per il rosso e uno per il giallo, ma solo il suo colore rosso può manifestarsi in quel fiore; osservando la pianta non si può avere alcuna idea del gene del colore giallo. Tuttavia, questo gene giallo è presente nelle cellule della pianta e alcuni dei discendenti della pianta possono ereditare questo gene, che poi trasmetteranno alla loro prole. Se la pianta e i suoi discendenti vengono autoimpollinati, nella prima o seconda generazione, a seconda di come i geni interagiscono tra loro, alcuni discendenti produrranno fiori gialli.

Osservando i fenomeni dei vari discendenti di diversi colori (o altre proprietà che vi interessano) potete scoprire quali geni avevano le piante madri e come interagiscono tra loro. Con queste conoscenze il vostro lavoro di breeding sarà notevolmente semplificato.

Se una pianta che viene autoimpollinata produce una progenie identica a se stessa, allora viene chiamata varietà pura. Se i discendenti della prima generazione non sono identici alla pianta genitore, allora si dice che si è verificata una segregazione.

Tecniche generali di breeding

L'attrezzatura necessaria per il breeding delle piante è relativamente economica e facile da usare. Ecco alcuni articoli che potreste trovare utili:

Lente d'ingrandimento (potenza 10 o 15)

Pinzette

Bisturi

Piccole forbici appuntite

Pennello a pelo fine

Piccoli contenitori o flaconi

Alcol

Elastici o filo morbido

Sacchetti di carta o cellophane

Graffette

Etichette

Quaderno

Quando fare breeding

I passaggi prima dell'impollinazione dovrebbero generalmente iniziare appena prima che il fiore si apra. Se aspettate fino al momento in cui si apre, potrebbe essere impollinato naturalmente, e questo renderebbe il fiore inutilizzabile per la sperimentazione. Ma poiché la maggior parte delle piante fiorisce per un certo periodo e alcuni fiori sulla pianta sbocciano prima che iniziate il breeding, ci saranno probabilmente altri fiori sulla pianta che non si sono ancora aperti e potrete ancora sperimentare con la pianta.

Quando la pianta ha prodotto una quantità sufficiente di fiori, scegliamo un tardo pomeriggio e li prepariamo. Dobbiamo distinguere i tipi maschili e femminili. Nei fiori femminili, sotto il fiore è già visibile la base del futuro frutto (ad esempio nelle zucchine un cilindretto allungato o una mini zucchina), hanno un gambo più corto e sono generalmente in numero inferiore rispetto ai fiori maschili. Questi ultimi hanno un gambo più lungo, non portano il frutticino e nelle varietà classiche sono la maggioranza. I fiori che fioriranno il giorno successivo sono già completamente sviluppati nel pomeriggio e sulla punta hanno l'apice che si apre leggermente. Tale fiore maschile, adatto all'impollinazione ("maturo"), viene delicatamente sigillato con nastro adesivo di carta crespa, oppure chiuso con una molletta da bucato. Facciamo lo stesso con i fiori femminili. In questo modo, per un fiore femminile di una pianta, prepariamo diversi fiori maschili di altre piante.

Temperature estremamente elevate o condizioni umide sono dannose per il polline. Per ottenere i migliori risultati, dovreste impollinare le piante in giornate asciutte nelle fresche ore del mattino, o non appena le antere sono in piena fioritura.

Selezione dei genitori

Alcune piante hanno barriere naturali che impediscono l'impollinazione incrociata o l'autoimpollinazione. Si raccomanda di verificarlo prima di iniziare a coltivare la pianta, poiché anche se spesso è possibile superare queste barriere, alcune piante non possono essere impollinate artificialmente. Un esempio di barriera che può essere superata è il blocco dell'impollinazione incrociata naturale nella bocca di leone. I fiori della bocca di leone sono costruiti in modo da impedire l'ingresso del polline trasportato dal vento da altri fiori. È tuttavia possibile aprire il fiore manualmente. Un esempio di barriera che non può essere superata è l'autoimpollinazione, resa impossibile in alcune orchidee. Gli stigmi di alcune orchidee producono una sostanza che uccide il polline dei fiori della stessa pianta. Il meccanismo che svolge questa funzione non può essere rimosso senza rimuovere il pistillo.

Le piante selezionate per la coltivazione dovrebbero essere robuste e sane. Di solito è più facile determinare quali sono sane dopo che sulla pianta sono sbocciati diversi fiori.

Nella selezione della cellula vegetale maschile (polline), è bene scegliere quella che ha una polvere gialla densa sull'antera. Questa polvere è il polline. Se graffiate con le unghie contro l'antera, una traccia di polline dovrebbe rimanere sull'unghia. Un fiore fresco ha maggiori probabilità di avere polline più sano rispetto a un fiore che ha iniziato ad appassire o seccarsi.

Nella selezione dell'organo femminile del fiore, testate lo stigma. Dovrebbe avere una sostanza lucida che è appiccicosa al tatto o una superficie "pelosa". Questa è la sostanza o superficie che trattiene il polline, consentendo la fecondazione.

Dopo aver scelto la pianta in base al polline e allo stigma, siete pronti per iniziare l'impollinazione.

Passaggi prima dell'impollinazione

Il primo passo è contrassegnare quei fiori che devono servire come cellule vegetali maschili (polline) e quelli che devono servire come organo femminile del fiore. Questo può essere fatto ad esempio con filo colorato, un colore per il maschile e un altro colore per il femminile.

Figura 5: È necessario prevenire l'autoimpollinazione rimuovendo tutte le antere o gli stami

Il passo successivo è proteggere la pianta dal polline indesiderato. Se la pianta deve essere impollinata in modo incrociato, gli stami devono essere rimossi per evitare la possibilità di autoimpollinazione. La rimozione degli stami è chiamata castrazione. Questa operazione dovrebbe essere eseguita prima che le antere si aprano e rilascino il polline. Ciò può richiedere l'apertura manuale del fiore prima che sia pronto per la fioritura. La castrazione può essere effettuata strappando gli stami o le antere con una pinzetta (Figura 3), oppure tagliando gli stami o le antere con forbici appuntite e affilate, o rimuovendo i petali ai quali a volte sono attaccati gli stami. Una lente d'ingrandimento sarà particolarmente utile durante la castrazione.

Entrambi gli organi sessuali dovrebbero essere protetti dalla contaminazione con polline estraneo. Questo può essere fatto in uno dei seguenti modi:

Chiusura del fiore. In molti fiori, come convolvoli, petunie e gigli, i petali possono essere chiusi attorno agli organi fiorali con un pezzo di filo morbido o un elastico (fig. 11). È necessario fare attenzione a non strappare i petali.

Figura 6: Protezione del fiore dall'impollinazione indesiderata mediante legatura (a sinistra) o copertura con sacchetto (a destra)

Per proteggere il fiore dall'impollinazione indesiderata, chiudete il fiore usando un filo morbido o un elastico (Figura 4 a sinistra) oppure copritelo con un sacchetto (Figura 4 a destra). Un sacchetto di cellophane o plastica vi permetterà di osservare i fiori durante tutto il periodo.

I fiori che devono essere autoimpollinati dovrebbero essere anch'essi protetti dal polline estraneo, sia chiudendo che coprendo il fiore.

Se la pianta è coltivata in interno, c'è poca probabilità di contaminazione da polline estraneo e non è necessario coprire o chiudere il fiore. Tuttavia, sia le piante da interno che quelle da esterno richiedono la castrazione per prevenire l'autoimpollinazione.

Fasi dell'impollinazione

Figura 7: Uno dei metodi di impollinazione incrociata consiste nel rimuovere gli stami con il polline e poi, tenendo gli stami con una pinzetta, spazzolare l'antera sullo stigma.

• Impollinazione incrociata. Esistono diversi metodi che possono essere utilizzati per l'impollinazione incrociata dei fiori. Ecco i quattro metodi più comuni:

1. Prelevate lo stame con il polline usando una pinzetta. Mettete lo stame in un piccolo contenitore. Esponete il pistillo rimuovendo con delle forbicine i petali e i sepali del bocciolo selezionato. Con una castrazione tempestiva non solo esponiamo il pistillo, ma preveniamo anche l'autoimpollinazione. Tenete lo stame con la pinzetta sopra lo stigma esposto e spazzolate delicatamente con l'antera sugli organi femminili del fiore (stigma) (Figura 5).

2. Tagliate il fiore che funge da cellula vegetale maschile (polline). Esponete lo stigma. Con la pinzetta estraete lo stame dal fiore tagliato e strofinate delicatamente con l'antera sugli organi femminili del fiore (stigma).

3. Con un pennellino trasferite il polline dalle antere (cellule vegetali maschili) in un piccolo contenitore. Rimuovete la protezione dallo stigma e spalmate il polline sullo stigma (Figura 6). Quindi riposizionate la copertura protettiva.

Figura 8: Se gli stami sono troppo piccoli o difficili da afferrare, potete eseguire l'impollinazione incrociata trasferendo il polline dalle antere con un pennellino in un contenitore e poi spalmando lo stigma con il polline

4. Mettete gli stami prelevati in un sacchetto e agitatelo. Togliete gli stami dal sacchetto facendo attenzione a non versare il polline fuori. Rimuovete la protezione dallo stigma e posizionate il sacchetto contenente il polline sopra lo stigma e agitate il sacchetto in modo che il polline cada sulla superficie dello stigma. Questo metodo viene solitamente utilizzato per il mais.

Ogni volta che lavorate con pollini diversi, pulite sempre accuratamente con alcol il pennellino, la pinzetta e altri oggetti che potrebbero entrare in contatto con il polline. Questo passaggio è molto importante per evitare l'impollinazione dell'organo sessuale femminile con polline indesiderato rimasto sull'oggetto. Dopo aver lavato gli strumenti, assicuratevi che siano di nuovo asciutti prima dell'uso.

• Autoimpollinazione. Le procedure per l'autoimpollinazione dei fiori dipenderanno dal tipo di fiore. Per i fiori perfetti, il vostro lavoro è fatto non appena chiudete o coprite il fiore. Tuttavia, a volte potete aiutare il polline a cadere e attaccarsi allo stigma agitando il fiore una volta al giorno per diversi giorni consecutivi dopo l'apertura del fiore.

Solo i fiori compositi, che contengono sia fiori tubulosi che ligulati, possono essere autoimpollinati. Poiché hanno sia pistilli che stami, possono essere autoimpollinati nello stesso modo dei fiori ermafroditi.

Con i fiori unisessuali, l'autoimpollinazione sarà possibile solo per quei fiori che si trovano sulla stessa pianta. Per i fiori unisessuali autoimpollinanti, il polline dagli stami del fiore deve essere trasferito sullo stigma del fiore con il pistillo della stessa pianta. Per farlo, potete utilizzare uno qualsiasi dei metodi di impollinazione incrociata sopra indicati.

Passaggi post-impollinazione

Subito dopo l'impollinazione, chiudere o coprire nuovamente il fiore. Etichettiamo immediatamente il frutto dopo l'impollinazione. Marchiamo il frutto impollinato per poterlo riconoscere successivamente. Intorno al peduncolo possiamo legare, ad esempio, un nastro colorato, ma non troppo stretto, poiché il peduncolo si allarga durante la crescita del frutto.

Osservazione dei risultati

Una volta completata la fase di impollinazione, deve trascorrere il tempo durante il quale avviene la fecondazione e il successivo sviluppo dell'ovulo fecondato. Se il seme è completamente sviluppato, dovrebbe essere raccolto. Nelle piante coltivate per i fiori, i semi vengono raccolti non appena sono asciutti, o proprio quando iniziano ad aprirsi. Nella frutta e nella verdura, il seme sarà completamente sviluppato e pronto per la raccolta quando la parte seminale ha raggiunto la maturità.

Quando raccogliete i semi, metteteli in pacchetti che portano il numero di progenie assegnato. Fate attenzione che i semi provenienti da diversi incroci e autoimpollinazioni siano conservati in pacchetti separati. Lasciate asciugare i semi in un luogo relativamente caldo per circa una settimana, quindi conservateli in un luogo fresco e asciutto.

Non appena possibile, i semi devono essere seminati e i risultati registrati nel vostro libro dei registri. La progenie può essere utilizzata per ulteriori studi. Qualsiasi seme non seminato dovrebbe essere conservato in caso di raccolto sfavorevole.

Esperimenti di selezione che potete provare

Le seguenti colture sono state selezionate come esempi di diversi tipi di fiori che si verificano nella selezione delle piante: ermafroditi, unisessuali e poligami. Le tecniche proposte, con piccole modifiche, possono essere utilizzate per incrociare altre piante con sistemi di fioritura simili.

Mais

Il mais è una buona pianta per i selezionatori amatoriali con cui sperimentare, perché è facile lavorarci e spesso si verificano cambiamenti visibili nei chicchi della generazione F1. Le varietà con cui potete lavorare sono: mais da campo giallo, mais da campo bianco, mais dolce, mais calico e mais fragola.

Figura 9: Il mais ha fiori unisessuali. Fiore staminato (maschile) e fiore pistillato (femminile).

Il mais ha fiori unisessuali, con entrambi i fiori (maschile e femminile) sulla stessa pianta (Figura 7). I fiori staminati maschili sono concentrati sulla pannocchia terminale; i fiori femminili si trovano invece solo sulle spighe laterali. Lo stigma, che ha una superficie pelosa per la maggior parte della sua lunghezza, è ricettivo al polline.

Procedura:

1. Scegliete le varietà di mais che volete incrociare e seminate i semi nel vostro sito sperimentale. Potete lavorare con tutte le varianti che desiderate, ma se questo è il vostro primo esperimento, sarà meglio concentrarsi solo su tre o quattro. Il mais perde il suo polline in un tempo relativamente breve, quindi affinché il polline di diverse varietà sia pronto all'incirca nello stesso momento, piantate alcuni semi di ogni varietà ripetutamente per diverse settimane consecutive e contrassegnate le file per uso futuro.

2. Non appena sulla pianta iniziano a svilupparsi i germogli della pannocchia, prima che appaiano gli stimmi, coprite i germogli con un sacchetto allentato, fissato nella parte inferiore con una graffetta o uno spago. Un sacchetto di plastica trasparente vi permetterà di monitorare lo sviluppo dello stimma. Coprite diversi germogli di pannocchia, perché più sono impollinati, maggiori sono le vostre possibilità di ottenere i risultati desiderati.

3. Osservate attentamente le pannocchie. Quando gli stimmi sono visibili, la pannocchia è pronta per l'impollinazione. Le rispettive infiorescenze maschili dovrebbero quindi essere coperte con un sacchetto e pronte per l'uso la mattina seguente. Il sacchetto dovrebbe essere posizionato sul lato inferiore della pannocchia maschio, affinché il polline non cada e non si mescoli con altro polline.

4. La mattina seguente agitate accuratamente il sacchetto per liberare il polline al suo interno. Rimuovete il sacchetto dall'infiorescenza in modo che sia piegato verso il basso, per evitare che il polline fuoriesca (Figura 8).

Figura 10: Durante la raccolta del polline di mais, piegate l'infiorescenza verso il basso per evitare che il polline fuoriesca dal sacchetto

Quindi rimuovete il sacchetto che copre lo stimma. Posizionate il sacchetto dall'infiorescenza sulla pannocchia e fate attenzione che il polline non fuoriesca. Fissate il sacchetto al fusto sotto la pannocchia e agitatelo (Figura 9).

Figura 11: Posizionate il sacchetto contenente il polline sulla pannocchia di mais, fissate il sacchetto al fusto sotto la pannocchia e contrassegnate la pannocchia impollinata con un'etichetta

5. Contrassegnate ogni pannocchia che è stata impollinata con il nome o il numero delle piante che hanno servito come organi femminili e maschili, e annotate l'incrocio nei vostri registri.

6. Lasciate il sacchetto sulla pannocchia della pianta finché le foglie non si seccano. Dopo l'essiccazione della pannocchia impollinata, registrate tutti i cambiamenti avvenuti nei chicchi.

Zucche

I fiori di zucca sono grandi e facili da lavorare. I fiori sono monoici, con fiori sia maschili che femminili sulla stessa pianta. Il pistillo del fiore è ingrossato alla base, mentre i fiori staminiferi sono disposti su un lungo stelo (vedi Figura 3).

Sebbene alcune varietà di zucca siano sterili dal punto di vista pollinico per l'incrocio, cioè non possano essere incrociate, molte altre possono esserlo. È anche possibile incrociare alcune specie di zucca.

Ricordate che se incrociate varietà pure, la segregazione non avverrà fino alla generazione F2, il che significa che i diversi colori e forme ereditati dalla progenie non saranno tutti visibili finché non avverrà l'autoimpollinazione e i semi non inizieranno a produrre frutti.

Ovvero, il primo anno si effettua l'incrocio. Il secondo anno si seminano i semi incrociati (i cosiddetti ibridi F1). Le piante della generazione F1 sono generalmente abbastanza uniformi. Pertanto, il secondo anno non selezionate e raccogliete semplicemente i semi da tutte le piante. Solo il terzo anno, nella generazione F2, si manifesteranno pienamente le differenze genetiche tra le singole piante ed è il momento dell'osservazione, del confronto e della selezione. Il terzo anno conservate i semi solo dalle piante che corrispondono meglio alla vostra idea di nuova varietà. Siate attenti e aperti a qualcosa di nuovo o insolito. Potete ancora correggere la vostra idea di varietà. Negli anni successivi eliminate tutte le piante che non corrispondono alla vostra idea della nuova varietà. La varietà si stabilizzerà e dopo quattro-sei anni di selezione potrete offrire al mondo qualcosa di completamente nuovo.

Procedura:

1. Piantate diversi tipi di zucche. Contrassegnate le singole file in modo da sapere quali piante devono essere gli organi sessuali femminili e quali devono essere gli organi sessuali maschili. Non avrete problemi con il fatto che gli organi maschili e femminili siano pronti per l'impollinazione contemporaneamente, poiché queste piante producono fiori per un periodo piuttosto lungo.

2. La sera, prima che i fiori si aprano, copriteli con un sacchetto o chiudete i fiori con un elastico o una corda (vedi Figura 4). Nelle ore serali è facile determinare quali fiori si apriranno la mattina seguente. I fiori saranno leggermente aperti, rivelando il colore interno, che è più chiaro del colore all'esterno dei petali. È necessario proteggere entrambi i fiori (pistillati e staminati) per impedire l'accesso delle api.

3. Al mattino presto, nel giorno in cui i fiori si aprono, rimuovete gli stami dal fiore staminato e strofinate delicatamente le antere sullo stigma del fiore pistillato. (Figura 11)

Figura 12: Per impollinare la zucca, strofinate delicatamente l'antera sullo stigma del fiore pistillato

4. Rimettete il sacchetto sul fiore pistillato.

5. Contrassegnate questo fiore femminile impollinato e annotatelo nei vostri registri.

6. Quando i petali si seccano o quando l'ovario sporge attraverso il sacchetto, potete rimuovere la protezione sui fiori femminili.

7. Quando i frutti sono maturi, raccogliete i semi (fig. 19). I frutti di solito maturano circa 45 giorni dopo l'impollinazione. Conservate i semi fino all'anno successivo, quando (1) li seminerete, (2) avverrà l'autoimpollinazione dei fiori risultanti e (3) raccoglierete nuovamente i semi. Un anno dopo aver seminato i semi derivanti dall'autoimpollinazione della generazione F, probabilmente si verificherà una segregazione.

Figura 13: Raccolta dei semi di zucca e loro conservazione per la semina dell'anno successivo

Pomodoro

Figura 14: Parti riproduttive del pomodoro

I pomodori hanno un fiore perfetto con cellule sessuali maschili e femminili presenti sullo stesso fiore (Figura 13). Gli organi sessuali sono facilmente riconoscibili, quindi l'incrocio dei pomodori è relativamente semplice. Per questo esperimento scegliete pomodori con due colori di frutto diversi, come rosso e giallo. Nel caso in cui i pomodori siano varietà pure, le differenze di colore saranno visibili solo nella generazione F2. Insieme ai diversi colori, saranno probabili anche cambiamenti nella forma del frutto e in altre caratteristiche delle piante.

Procedura:

1. Seminate i semi o le giovani piante e contrassegnate le singole file, in modo da sapere quali piante produrranno frutti rossi e quali frutti gialli. I pomodori fioriscono per diverse settimane, quindi non avrete difficoltà a far sì che entrambi i boccioli siano nella stessa fase e che entrambi gli organi sessuali siano pronti nello stesso momento.

2. Non appena i fiori che serviranno come varietà di accoppiamento iniziano ad aprirsi, le piante devono essere sottoposte a castrazione. Il fiore del pomodoro ha un pistillo fuso con gli stami, gli organi sessuali maschili, in modo tale che il pistillo è completamente racchiuso tra di essi e spesso non è affatto visibile. Il pistillo deve quindi essere prima esposto rimuovendo con delle forbicine i petali e i sepali sul bocciolo selezionato. Con un bisturi tagliamo poi longitudinalmente gli stami fusi e li rimuoviamo gradualmente.

3. Entrambe le varietà, sia quella pollinica che quella seminale, che desiderate utilizzare, dovrebbero essere nella stessa fase di apertura. Dopo aver rimosso gli stami, coprite entrambe le varietà contemporaneamente con un sacchetto per evitare l'autoimpollinazione.

4. Una volta esposto il pistillo su una varietà, trasferite sul suo stigma, che si trova sulla punta del pistillo, il polline dell'altra varietà. Tenete lo stame con una pinzetta sopra lo stigma e spazzolate delicatamente con l'antera sugli organi femminili del fiore (stigma).

5. Sostituite il sacchetto che era stato rimosso dal fiore impollinato.

6. Contrassegnate il fiore che è stato impollinato (Figura 14) e annotate tutto nei vostri appunti.

Immagine 15 Fiore di pomodoro che è stato castrato, impollinato e contrassegnato

7. Dopo una settimana rimuovete il sacchetto che copre il fiore impollinato e lasciatelo libero.

8. Non appena i frutti maturano, raccoglieteli e conservate i semi per la futura semina e autoimpollinazione (Immagine 15).

Immagine 16: Raccolta e conservazione dei semi di pomodoro per la semina dell'anno successivo

Crisantemi

I crisantemi sono fiori poligami. Se non avete crisantemi disponibili per l'ibridazione, potete utilizzare qualsiasi altro fiore poligamo, ad esempio calendule o astri. I fiori poligami si incrociano con maggiore difficoltà rispetto ai fiori ermafroditi o unisessuali. Se state ibridando piante per la prima volta, sarebbe meglio acquisire esperienza iniziando prima con piante più semplici, come zucca, zucchina, iris o giglio, prima di tentare di incrociare fiori poligami.

Procedura:

1. Piantate i semi delle piante o piantine giovani. I crisantemi, le calendule e gli astri fioriscono per un periodo piuttosto lungo, quindi non avrete problemi affinché entrambi i boccioli siano nella stessa fase e entrambi gli organi sessuali siano pronti nello stesso momento.

2. Immediatamente dopo l'apertura del fiore con il carpello e prima che il polline sia maturo, rimuovete il disco del fiore con una pinzetta. Come mostrato nell'immagine 4, il disco del fiore si trova al centro del fiore. Sono facilmente identificabili perché sono spesso di colore giallo e hanno entrambi gli organi sessuali, pistillo e stami, mentre i raggi che circondano il disco del fiore hanno solo i pistilli. Rimuovete alcuni raggi del fiore vicino al centro del fiore, solo per assicurarvi di non aver tralasciato nessuno dei dischi del fiore. Se rimangono alcuni dischi sul fiore, è probabile che si autoimpollinino (Immagine 17).

Immagine 17: Quando castrate i crisantemi, assicuratevi di aver rimosso tutti i dischi del fiore

3. Dopo aver rimosso il disco del fiore, coprite gli organi femminili del fiore con un sacchetto.

4. Non appena si aprono i fiori con gli organi sessuali maschili, copriteli con un sacchetto.

5. L'impollinazione sarà più efficace se tagliate i raggi del fiore dell'organo femminile appena sopra lo stigma. Questo passaggio può essere eseguito in qualsiasi momento dopo la rimozione dei dischi del fiore e prima di effettuare l'impollinazione (Immagine 18).

Immagine 18: Taglio dei raggi del fiore per un'impollinazione più efficace

6. Il fiore è pronto per l'impollinazione circa quattro o cinque giorni dopo la sua apertura. Poco prima di impollinare il fiore, immergete il pennello a pelo fine nell'alcool e lasciatelo asciugare.

7. Prelevate il fiore con l'organo maschile. Utilizzando il pennello a pelo fine, spazzolate delicatamente il disco del fiore pollinico. Il polline dovrebbe aderire al pennello. Quindi strofinate delicatamente i petali tagliati del fiore del carpello (vedi Figura 8). Ogni volta che cambiate fiore con organi sessuali maschili, immergete il pennello nell'alcool e lasciatelo asciugare.

8. Sostituite i sacchetti protettivi sui fiori con organi sessuali maschili e femminili.

9. Etichettate il fiore impollinato e annotate l'incrocio nei vostri appunti.

10. Tre o quattro giorni dopo, ripetete il passaggio 7. Assicuratevi di utilizzare il polline dello stesso fiore con organi sessuali maschili che avete usato la prima volta. Sostituite il sacchetto sul carpello.

11. Circa una settimana dopo l'ultima impollinazione, rimuovete il sacchetto dal carpello.

12. Dopo che la testa del carpello si è asciugata, raccogliete e conservate i semi (Figura 19).

Figura 19: Ogni petalo maturo del fiore conterrà un seme. Raccogliete questi semi e piantateli l'anno prossimo.