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Genetica e trasmissione dei caratteri nelle rose

Jc123

Giardinauta
Ciao a tutti :)
circa un anno fa avevo pubblicato un thread con delle mie "intuizioni" sulla trasmissione genetica di alcuni tratti nelle rose, e ne avevamo discusso un po'. Nel frattempo, grazie soprattutto a forum e blog internazionali di ibridatori amatoriali, sono riuscito a raccogliere un po' di informazioni più accurate e mi è sembrato utile riportarle qui, per chiunque fosse interessato a vari livelli all'ibridazione, o semplicemente per la curiosità degli appassionati

Prima di cominciare devo fare due importanti premesse:
- lo scopo di questo post non è essere un articolo scientifico, quindi userò anche terminologia ed esempi imprecisi
- in realtà non esistono delle regole fisse dietro alla trasmissione di molti caratteri. O meglio: esistono ma non le conosciamo. Quello che possiamo fare è osservare empiricamente, e per alcuni tratti anche scientificamente, e dire "di solito funziona così".

Le moderne rose da giardino sono il risultato di secoli, se non millenni, di complesse ibridazioni e fortissime selezioni, e contengono al loro interno il patrimonio genetico di decine di specie molto diverse fra loro. Questo fa sì che non ci sia un pool genetico uniforme, e probabilmente accade spesso che un gene trasmesso da una delle due piante genitrici non trovi un corrispettivo dall'altra parte.
La maggior parte (ma assolutamente non tutte) delle rose moderne è tetraploide (ha quindi gruppi di quattro cromosomi, e non coppie). Questo pare che renda più evidente il fatto che per molti caratteri non esiste una dominanza completa, e sicuramente rende molto più difficile studiarne il comportamento e selezionarle.

passiamo ora alla parte più interessante dell'argomento: quando incrocio due rose, cosa mi devo aspettare? La risposta, purtroppo, è che non si può sapere con certezza. Quello che possiamo capire è invece cosa serve affinché un carattere sia passato alla generazione successiva

Colore
questo carattere nelle nostre piante è quello che più salta all'occhio, ma allo stesso tempo uno di quelli per cui è estremamente difficile comprendere il funzionamento. Iniziamo ad identificare le principali categorie di colori (nonostante, come tutti sappiamo, ci sia una grande quantità di sfaccettature al loro interno):
- bianco
- rosa
- rosso
-arancione/albicocca
-giallo
-malva/lilla

ognuno di questi colori non è dato dalla presenza di un semplice gene on/off, ma ci sono una serie di pigmenti che, combinati in vario modo, danno diversi risultati. Anche in questo caso, la grande complessità genetica delle rose rende difficile il lavoro, ma si può fare un po' di chiarezza. C'è poi da dire che molto importante, oltre al tipo di pigmenti, è la concentrazione degli stessi. Anche riguardo a questo si sa poco, semplicemente ci sono varietà che permettono di avere nella prole alti livelli di saturazione e varietà che non lo permettono.

il bianco è il colore naturale di gran parte delle specie botaniche, e dunque sarà facile comprendere che esistono vari geni, che si trasmettono e funzionano in modo diverso e che garantiscono vari livelli di "purezza del bianco". Esistono dunque rose bianche che trasmettono il proprio colore alla progenie come carattere dominante, e varietà che invece lo portano come gene recessivo (ovviamente si tratta di geni diversi). In realtà, non sono mai stati fatti molti studi su come si trasmetta il bianco, probabilmente perché, per motivi commerciali, sono pochi gli ibridatori che cercano espressamente di ottenere una rosa bianca (questo non vuol dire che non siano desiderate, o che non ci siano sul mercato. Molto semplicemente compaiono frequentamente, senza troppo bisogno di andarle a cercare)

Il rosa è, insieme al bianco, il color naturale della stragrande maggioranza delle rose botaniche. Questo fa sì che sia un fenotipo che si trasmette in diversi modi, e ancora meno ricercato del bianco. Se almeno una delle due varietà genitrici è rosa, ci sono ottime probabilità che buona parte, se non tutti i seedling siano rosa.

Il rosso, colore molto ambito nelle rose moderne (soprattutto nel '900), è un carattere abbastanza facile da trasmettere. In realtà nel linguaggio comune si definiscono "rosse" rose con pigmentazioni ben diverse fra loro: il rosa molto scuro, tipico di molte rose antiche europee, e il rosso acceso, a volte vellutato, attribuibile alle rose orientali.

Con l'arancione e il giallo entriamo in un campo completamente diverso: esiste una specie in particolare, e degli ibridi in particolare, a cui possiamo attribuire l'origine di queste pigmentazioni. Infatti, Pernet, alla fine dell'800, incrociò delle ibride di Tè con la Rosa foetida 'persiana' e in questo modo portò nel patrimonio genetico delle rose moderne il colore giallo. A onor del vero, ci sono delle specie botaniche, e alcuni loro ibridi, che presentano un colore giallo pur non avendo niente in comune con la R. foetida o le Pernettiane, ma si tratta di casi molto rari. In ogni caso, il giallo e l'arancione sono legati strettamente fra loro e, per dirla in pochissime parole, l'arancione pare sia dovuto alla presenza di un sovracolore rosso su una base gialla. Il giallo puro è un colore abbastanza difficile da trasmettere; o meglio, ci sono alcune varietà che lo trasmettono facilmente e altre che, pur essendo gialle, lo fanno raramente (per esempio Graham Thomas). Anche qui non è facile venirne a capo.
Bisogna specificare che esiste anche un altro tipo di arancione, proveniente dalle rose Tea, con sfumature rosa/pesca o albicocca, ma non so dirvi molto sulla trasmissione.

Il color malva ha molto in comune con il giallo e l'arancione. Anche in questo caso, infatti, sembra che il colore derivi dalla R. foetida. Si tratta di una pigmentazione difficile da ottenere, ma allo stesso tempo popolare e molto richiesta. Per decenni sono state proposte molte teorie diverse, quasi sempre poco affidabili; quella al momento più accreditata è stata ottenuta dopo osservazioni e studi approfonditi dei pedigree di molte rose malva e prevede che si ottenga questa colorazione quando si trova allo stesso tempo il pigmento rosso e un gene modificatore di quest'ultimo, che lo rende di un colore violaceo.
 

Jc123

Giardinauta
Se questi sono i colori base, i petali delle rose presentano tuttavia spesso delle "modificazioni". Tra le più popolari cito:
-blotch derivante da R. persica (detta anche Hultemia persica)
-screziatura
-petali bicolore
-fiore 'picotée'

'blotch' in inglese significa 'macchia' ed indica appunto una macchia più scura alla base di ogni petalo del fiore. Questa caratteristica deriva dalla Rosa persica, una specie che cresce nei deserti tra Afghanistan e Iran; si tratta di una specie lontanissima sia a livello morfologico che a livello genetico dalle rose da giardino. All'apparenza è infatti molto simile alle erbacce che crescono nei climi aridi, con rami lunghi e sottili, spinosi, che si piegano verso il terreno. Anche le foglie, a differenza di tutte le altre specie nel genere Rosa, sono semplici e non presentano stipule. Essendo molto lontana dalle rose da giardino, il percorso per ottenere degli ibridi è stato lungo e tortuoso. Negli anni '70 l'ibridatore inglese Harkness introdusse quattro ibridi tra rose da giardino e Rosa persica:
- Tigris (R. persica x Trier)
- Euphrates (R. persica x Fairy Changeling)
- Nigel Hawthorne (R. persica x Harvest Home, un ibrido di rugosa)
- Xerxes (R. persica x Canary Bird, un ibrido di xanthina)
Nessuna di queste piante era di grandissimo valore come pianta ornamentale (oggi sono infatti molto rare), ma grazie a questi ibridi esistono gli attuali ibridi di Hulthemia. Tra queste, l'unica ad avere un minimo di fertilità (come pianta madre) è Tigris. Per diversi anni molti ibridatori (tra i primi Ralph Moore) hanno provato a incorporare il caratteristico blotch nel patrimonio genetico delle rose, cercando di eliminare i difetti che si portavano. Non è stato né facile né veloce; Innanzitutto all'inizio sembrava difficilissimo, se non impossibile, ottenere degli ibridi rifiorenti con il "blotch". Poi, superato questo problema, si cercò di ottenere delle piante più ordinate con meno spine. Ad oggi, gli ibridi di H. persica sono in tutto e per tutto delle rose da giardino (solitamente shrubs o floribunde), con in più la caratteristica pigmentazione.
La trasmissione di questo carattere è però abbastanza semplice: si tratta di un carattere dominante, quindi anche con uno solo dei genitori che lo presentano si può ottenere prole di questo tipo. La difficoltà degli ibridatori è data dal creare fiori con un blotch grande, evidente e resistente alle alte temperature
Jim Sproul, tra i massimi esperti mondiali di ibridi di R. persica, ha notato che quando si incrocia una di queste varietà con una varietà molto resistente alla ticchiolatura, come la serie Knock Out di Radler, è più difficile che il carattere blotch sia espresso (ma è solo una supposizione).

Anche nel caso della screziatura si può far risalire il tutto ad un'unica varietà e al lavoro di un unico ibridatore. Nel corso dei secoli, infatti, sono comparse molti mutazioni di altre rose con fiori screziati; di tanto in tanto sono apparsi anche dei seedling con fiori screziati, ma mai si era riusciti a trasmettere questo carattere in modo efficiente. Ralph Moore, lavorando estensivamente (per decenni) a partire dall'ibrido perpetuo Ferdinand Pichard è riuscito a trasmettere questo carattere alle rose moderne, e ad oggi si riescono ad ottenere rose screziate più o meno facilmente (abbiamo traccia esattamente del modo in cui è giunto al risultato, ma sarebbe troppo lungo da trascrivere). Nonostante questa trasmissione di generazione in generazione (sia tramite seme che tramite polline) ci dimostri che il carattere è genetico, molti giardinieri e ibridatori in tutto il mondo hanno notato che, raramente, delle piante che crescono vicino ad una varietà screziata hanno prodotto una mutazione screziata. Questo sarebbe spiegabile solo con un'origine virale del carattere; di conseguenza, l'unica proposta che riesca a dare senso a tutto ciò è che in origine sia stato un virus a creare questo fenotipo, che con il tempo il virus abbia fuso il suo patrimonio genetico con quello della rosa.

Sia i petali bicolori che i fiori picotée sono abbastanza rari e a volte nascono anche da incroci in cui nessuno dei genitori presenta questo tratto, facendo pensare ad una trasmissione recessiva.

rimanendo all'interno delle caratteristiche della fioritura, estremamente importante è la rifiorenza. La stragrande maggioranza delle rose moderne rifiorenti hanno ereditato la rifiorena dalla R. chinensis. Il gene che dà alla R. chinensis la possibilità di rifiorire (sottolineo il termine possibilità: se la varietà non sarà in condizioni ottimali non rifiorirà, ma in ogni caso ha la possibilità di farlo) è dato da una mutazione del gene RoKSN, che inibisce la fioritura. In presenza del gene KSN la pianta fiorirà solo su rami laterali e solo in seguito ad un periodo di "riposo" (=inverno). La mutazione di RoKSN rende questo gene inefficace, portando ogni ramo della pianta a produrre fiori dopo una quantità più o meno variabile di foglie (tra 7 e 10 di solito). La mancanza dell'inibizione della fioritura porta a fiorire anche i giovanissimi seedling a poche settimane dalla nascita; si può affermare che è grazie a questa caratteristica che nell'ultimo secolo si è avuto un tale sviluppo nelle rose (se infatti bisognasse aspettare dai 3 ai 5 anni per vedere il primo fiore, come accade con le rose non rifiorenti, sarebbero necessari grandissimi spazi (e risorse economiche) per testare un numero elevato di seedling, mentre con una fioritura così precoce si può eliminare già fino al 90% delle plantule entro i primi due mesi, quando sono alte solo pochi centimetri, per poi testare in modo estensivo solo le varietà meritevoli). La rifiorenza data da R. chinensis è recessiva, ma talvolta, quando si incrociano due varietà riofiorenti si ottiene comunque una parte della prole a fioritura unica (probabilmente perché uno dei genitori possiede un gene KSN non mutato che, tuttavia, per qualche motivo è stato "silenziato"). Esiste poi la rifiorenza data da R. rugosa, che sembra essere dominante, ma che non permette ai seedling di fiorire finché non sono piante mature.
 

Jc123

Giardinauta
Portamento
Il portamento nelle rose è dato da un insieme di caratteristiche che, insieme, danno forma alla pianta. La differenza più evidente è tra rose rampicanti e cespugliose, ma fanno una grandissima differnza anche la rigidità dei rami, la lunghezza degli internodi, il livello di ramificazione e tanti altri fattori.

Cominciamo parlando della differenza tra rose rampicanti e cespugliose.
In realtà, le rose rampicanti non esistono. O meglio, non sono rampicanti: sono delle rose con rami lunghi e flessibili che si adattano ad essere piegati e fissati a dei supporti. Come la maggiorparte dei coltivatori di rose sa, per semplicità si identificano climber e rambler, in base alla tipologia di rami.
In realtà, l'essere cespuglioso o rampicante e la rifiorenza sono due tratti legati molto più strettamente di quanto si pensi, sia per i rambler che per i climber.
Per i rambler possiamo notare, infatti, che molti rambler uniflori hanno prodotto degli sport cespugliosi che fioriscono continuamente (per esempio felicité-perpètue, che è mutata in little white pet), e delle rose polyantha che hanno prodotto degli sport rampicanti non rifiorenti (mademoiselle Cécile Brunner e la sua versione rampicante). In effetti, una rosa rifiorente produce dei fiori dopo una certa quantità di foglie, mentre in una rosa non rifiorente i rami nuovi crescono per una lunghezza indefinita, che in alcuni casi è di centinaia di foglie. Ovviamente la dimensione generale della pianta ne risente. Esistono però dei rambler rifiorenti, e questo complica un po' la questione.
Per le climber il discorso è più chiaro: si conosce esattamente il gene da cui è causato: akbp. Questo gene si trova nello stesso locus della rifiorenza data da R. chinensis ed è dovuto ad una successiva mutazione di questa mutazione, che ha parzialmente riabilitato la capacità di inibire la fioritura: la pianta produce rami basali che per il primo anno non producono fiori, mentre sui rami laterali la pianta è in grado di rifiorire. Si trasmette in modo recessivo.
Bisogna fare poi presente che esistono anche moltissime varietà, vendute come rampicanti, che sono in realtà cespugliose di grandi dimensioni che, grazie ai rami lunghi e flessibili, possono essere piegati e fissati ad un supporto. Sono molto comuni tra le rose inglesi, in inglese si chiamano semi-climber.

Una buona fetta del mercato delle rose è sicuramente occupata dalle miniatures, che altro non sono se non delle rose da giardino in miniatura. Questo tratto miniaturizzante fa sì che gli internodi, le foglie e i fiori siano più piccoli del dovuto, ma questo non significa che le piante saranno per forza di piccole dimensioni (esistono miniatures rampicanti alte anche 2 o 3 metri). Si tratta di un carattere dominante e si trasmette abbastanza facilmente.

La quantità di ramificazioni e la velocità di crescita non sono controllate da un singolo gene, ma sono influenzate dal livello di poliploidia della pianta. Come già detto, le maggior parte delle rose sono diploidi, triploidi o tetraploidi (esistono specie e varietà con livelli più alti di poliploidia, ma sono rari. La maggior parte delle specie della sezione caninae sono pentaploidi con ovuli 4n e polline n, mentre le alba sono esaploidi). A livelli più bassi di poliploidia, le piante appaiono più ramificate e crescono più velocemente, mentre a livelli più alti la ramificazione è scarsa e la crescita è più lenta. Proprio per questo grandissima parte delle rose paesaggistiche è triploide: garantisce in questo modo un'armonica via di mezzo.

La forma del fiore non è facile da prevedere. Si tratta infatti dell'unione di molte caratteristiche. Si sa, ormai, che il fiore semplice (5 petali) è recessivo. Quando si incrocia un fiore high-centered (come quello delle classiche HT) con fiori di altre forme di solito si ottiene una via di mezzo. Per quanto riguarda la forma a coppa profonda (quella "globulosa"), sembra che sia data dall'unione di un carattere, portato dalle rose orientali, che fa sì che i petali centrali rimangano di grandi dimensioni (in contrasto con quelli della R. gallica, che ha tanti piccoli petali al centro), con la grande quantità di petali delle rose europee.

Il profumo è invece una caratteristica così sfuggente che è difficile capire bene come venga ereditato. Quello che si sa è che ci sono varietà che tendono a dare prole che profuma.

Con questo penso che ciò che sia stato detto ciò che si può dire in termini semplici e diretti, spero sia utile :)
 

MargiM

Giardinauta
Grandioso! Avrei piacere di leggere qualche articolo sulla genetica, magari tra quelli che ti sono capitati per le mani...
Grazie!

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Jc123

Giardinauta
Grandioso! Avrei piacere di leggere qualche articolo sulla genetica, magari tra quelli che ti sono capitati per le mani...
Grazie!

Inviato dal mio MI 8 Lite utilizzando Tapatalk
Ciao, non ne ho nessuno salvato al momento, ma se cerchi sul forum della RHA (rose hybridizers association) ce ne sono a volontà, a vari livelli di "difficoltà" di comprensioni (alcuni più facili, altri richiedono competenze elevate in microbiologia)
 

MargiM

Giardinauta
Grazie @Jc123 , mi oriento abbastanza bene nella genetica umana, na noi sapiens abbiamo circa 30.000 geni, ma persino la pianta del riso be ha di più... proverò!

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