Paolo Annicchiarico

Colture foraggere e proteiche: scelta varietale e

miglioramento genetico per i sistemi biologici

CRA – Centro di Ricerca per le Produzioni Foraggere e

Lattiero-Casearie, Lodi

Adattamento di cultivar di erba medica a sistemi biologici o convenzionali e a località

0

5

10

15

20

25

30

35

Marchigiana

CremoneseLodi

La Diana

Classe

Cuore Verde

Verbena

Prosementi

Marchigiana

Lodi

La Diana

Classe

Verbena

Prosementi

Cuore Verde

LombardyConventional

LombardyOrganic

UmbriaOrganic

Dry

mat

ter

yie

ld (

t/h

a)

Cremonese

GE interaction NS P < 0.01Correlation 0.96 (P < 0.01) −0.09 NS

▫■●○

variety from Lombardyvariety from Central Italylandrace from Lombardylandrace from Central Italysemi-erect varietysemi-prostrate variety

Annicchiarico and Pecetti (2010) Eur J Agron 33: 74-80

Annicchiarico, Pecetti & Torricelli (2012) J Agric Sci 150: 345-355

Annicchiarico (1992) J Genet Breed 46:269-278

Analisi AMMI dell’interazione tra varietà di erba medica e località del Nord Italia

(AMMI-1 display)

Locations

Sub-regions

OrchesienneEuropeProsementi

RobotProspera

La Rocca

t ha-1

Garisenda

-3 -2 -1 0 1 220

30

40

PC 1

A B C

p l z a b s e c u o

No

min

al y

ield

(t/

ha)

Soil clay content (r = 0.76)

Water available in summer (r = –0.61)

IFEH

74

76

78

80

82

84

86

-2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5

PC 1

No

min

al

tes

t w

eig

ht

(kg

/hL

)

L DGA B C

Blasco

Albachiara

AvorioPR22R58

Isengrain

Aubusson

Serpico

IFEH

74

76

78

80

82

84

86

- -2 -1 - 0 1

PC 1

No

min

al

tes

t w

eig

ht

(kg

/hL

)

L DGA B C

Blasco

Albachiara

AvorioPR22R58

Isengrain

Aubusson

Serpico

(a)

(b)

L CFH G EAB DI

PR22R58

BlascoSerpico

Albachiara

Avorio

4

5

6

7

8

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

PC 1

No

min

al

yiel

d (

t/h

a)

L CFH G EAB DI

PR22R58

BlascoSerpico

Albachiara

Avorio

4

5

6

7

8

-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

PC 1

No

min

al

yiel

d (

t/h

a)

Aubusson

Isengrain

- In ognuna delle 10 località, un ambiente biologico ed uno convenzionale

- Tre data set; riduzione media di resa in biologico: 14% - 29%

- Interazione varietà x sistema: sempre NS (rg = 0.88 – 0.98)

- Interazione varietà x località: sempre P < 0.05

Adattamento di varietà di frumento tenero a sistemi biologici o convenzionali e località

Annicchiarico, Chiapparino & Perenzin (2010) Field Crop Res 116: 230-238

Analisi AMMI dell’interazione varietà x località

Analisi AMMI dell’interazione varietà x località per resa di varietà di favino

0

1

2

3

4

-1.6 -1.2 -0.8 -0.4 0 0.4 0.8 1.2

PC 1

Mediterranean

Semi-Mediterranean

Spring

Winter

F3Ea F4La F3La F4Ea L5W L5LaL3EaL3La

0

1

2

3

4

-1.6 -1.2 -0.8 -0.4 0 0.4 0.8 1.2

PC 1

No

min

al

yie

ld (

t/h

a)

SicaniaSikelia

ProteraC. ICARDA

Scuro T.L.Chiaro T.L.

Irena

DivaDivine

F3Ea F4La F3La F4Ea L5W L5LaL3EaL3La

(a)

(b)

Ambienti mediterranei

Ambienti a clima sub-continentale

Semina Semina autunnaletardo-inv.

Annicchiarico & Iannucci (2008) Crop Sci 48: 983-991

Definizione e validazione di un ideotipo di pisello da granella per i sistemi

biologici dell’Italia settentrionale

Annicchiarico & Filippi (2007) J Crop Improv 20: 193-203

Indice di adattabilità della cultivar a sistemi biologici: valore medio del rank per 7 caratteri

(per resa in granella, biomassa e altezza della pianta, tolleranza a stress abiotici e biotici)

Cultivar Index Grain yield a Grain yield Weed dry weight (t/ha) (t/ha) in April (g/m2)

Attika b 9.7 5.12 a 4.99 a 56.0 b

Metaxa c 18.7 4.98 a 4.28 b 77.5 a

Conventional system Organic system a

a Averaged across 2 years x 2 sowing seasons; means with different letter differ at P<0.05 b First-ranking for index value among 50 cultivars c Recommended for organic systems in France

Metaxa Attika

Confronto tra epoche di semina di pisello in ambienti biologici

dell’Italia settentrionale

Sowing time Grain yield (t/ha) a April May

Autumn b 5.66 a 88.5 a 26.3 b

Late winter c 3.61 b 45.0 b 40.5 a

Weed dry weight (g/m2) a

a Averaged across 2 cultivars and 2 years; means with different letter differ at P<0.05 b Early to mid November c Mid February

Annicchiarico & Filippi (2007) J Crop Improv 20: 193-203

Miglioramento genetico partecipativo

Selezione: presso agricoltori o stazioni sperimentali

Particolarmente utile se:

- forti specificità territoriali per caratteri qualitativi

- competenze elevate in agricoltori e ridotte in breeders

- ambienti di selezione poco rappresentativi *

- necessità di selezione in ambienti molto diversificati *

- agevole possibilità di selezione presso agricoltori *

* legata alla selezione presso agricoltori

Schemi di selezione che valorizzano meccanismi evolutivi (evolutionary breeding)

Single seed descent

Selezione

Una/due linee pure coltivate (certificate)

Selezionenaturalesu bulk

Selezionefinale

Una/due linee pure coltivate (certificate)

Selezione e coltivazione di più bulk (non

certificati)

Valutazione di varietà commerciali e candidate in sistemi biologici

Erba medica X * X * 4 / 2 X ** X ** 4 / 1.5

Favino X ― 5 / 2 ― X 2 / 1

Vecce X ― 5 / 2 ― ― -

Pisello ― ― - X (X) 3 / 2

Soia ― ― - X (X) 1 / 2

Lupino ― ― - ― ― -

Ultimo biennio PNSB Nuovo biennio PNSB

Commerc. Candidate N° siti / anni Commerc. Candidate N° siti / anni

* Non completa (2 anni)** Completamento

ERSA FriuliCRA-FLC Lodi

CRPA Reggio Emilia

Univ. Perugia

Univ. BariSoia

Erba medica

Pisello

Favino

Az. Alberese

Istituzioni partecipanti e siti ospitanti le prove di valutazione varietale

Soia: 8 varietà / linee

Erba medica: 16 varietà / linee

Pisello: 12 varietà / linee

Favino: 5 linee + 2 varietà

Attività di miglioramento genetico del pisello in sistemi biologici nel nuovo PNSB

Obiettivi

Confronto tra selezione per adattamento ampio vs. specifico

Confronto tra criteri di selezione di breeders vs. criteri di selezione di agricoltori

Confronto tra SSD ed evolutionary selection di linee pure per ambienti padani

Fenotipizzazione di 270 RILs per definire procedure di marker assisted selection

(genotipizzazione con 384 SNP svolta in altri progetti)

Selezionare nuove varietà

Località: Lodi (CRA-FLC) e Perugia (Università)

AIAB identifica gli agricoltori per l’attività partecipativa

Il PNSB finanzia solo il primo anno di prove (nel suo 2° anno)

Richiesta di fondi per espandere e completare l’attività: recente Call CORE-Organic

Obiettivo

Valutare l’importanza attuale e potenziale di diverse produzioni vegetali (granella

di soia, pisello, favino e lupino; farina o pellet di erba medica; etc.)

Attività svolta da AIAB col contributo di CRA-FLC tramite contatti e incontri con

le principali industrie mangimistiche che producono o programmano di produrre

alimenti concentrati per allevamenti biologici di bovini, suini o pollame

Monitoraggio dell’approvvigionamento di fonti proteiche nei mangimi biologici