The effects of global change on UV radiation increase and their consequences on Andean crops
Stress biotici(batteri, virus,
erbivori…)
Crescita e sviluppodelle piante
Stress abiotici(nutrienti,
siccità, temperatura…)
Lorenzo Guglielminetti, Thais Huarancca Reyes (DiSAAAa, Università di Pisa)
70
0 n
m40
0 n
m
I raggi ultravioletti
Ande (~3000 m s.l.m.)Ande (~4500 m s.l.m.)
Alpi (~3000 m s.l.m.)Alpi (~4500 m s.l.m.)
La vita ad alta quota
Colture andine di interesse
❀ Mashua: tubero andino che viene coltivato tra 2400 e 4300 m di altitudine.
Adattato a basse temperature e carenza di nutrienti. Gli agricoltori coltivanola mashua insieme ad altre colture che vengono protette dalle sue difesechimiche. I tuberi di mashua contengono i più alti livelli di antiossidanti trale colture andine.
❀ Tarwi: lupino andino coltivato sopra i 1500 m dal Venezuela al Cile ed
all’Argentina. Importante coltura che contribuisce alla fertilità dei suoli. Isemi di tarwi hanno i più alti contenuti in grassi e proteine rispetto a tuttigli altri lupini coltivati. Prima del consumo deve essere rimosso l’altocontenuto di alcaloidi amari tossici.
❀ Quinoa: coltura di origine andina che cresce dal livello del mare fino a
circa 4000 m di altitudine. Esistono varietà altamente resistenti allasiccità, alla salinità ed alle basse temperature. I semi di quinoa sono ricchiin fibre e proteine di alta qualità e mostrano interessanti funzioni legatealla prevenzione della salute umana (diabete, celiachia etc.).
❀ Maca: coltura andina coltivata nella zona di Puna (oltre 4000 m di
altitudine) dove le condizioni pedo-climatiche sono particolarmenteestreme. A partire dagli anni ’90 ha richiamato l’attenzione generalegrazie alle sue numerose funzioni medicinali legate all’alto contenuto diglucosinolati nella parte ipogea.
Obiettivi e strategie
❀ Il nostro obiettivo è quello di comprendere le rispostefisiologiche delle colture native andine (adattate allecondizioni di alta montagna) allo stress ultravioletto.
❀ Le strategie sperimentali utilizzate sono di due tipi:ADDITIVA (somministrazione di dosi crescenti di raggiultravioletti in camera di crescita) e SOTTRATTIVA(filtraggio dei raggi solari ultravioletti in colture di pienocampo).
ADDITIVA
SOTTRATTIVA (Junin,Perù, 4500 m s.l.m.)
SOTTRATTIVA (Pisa,Italia, 0 m s.l.m.)
Collaborazioni
❀ Pontifical University of Peru, Peru:
Eric Cosio
❀ Consiglio Nazionale delle Ricerche:
Andrea Scartazza
❀ St. Anne’s University, Czech Republic:
Antonio Pompeiano
❀ Hokkaido University, Japan:
Maasaki Watahiki
❀ University of Helsinki, Finland:
José Ramos Diaz
❀ Università di Pisa, DiSAAAa:
Lorenzo Guglielminetti
Thais Huarancca Reyes
Annamaria Ranieri
Antonella Castagna
Marco Volterrani
Lorenzo Mariotti
Gaia Crestani
Andrea Carobbi
Rapahel Parijs
Principali pubblicazioni
• Huarancca Reyes et al. Physiological effects of short acute UVB treatments in Chenopodium quinoaWilld. Scientific Reports (2018)
• Huarancca Reyes et al. Physiological responses of Lepidium meyenii plants to ultraviolet-B radiationchallenge. BMC Plant Biology, (2019)
• Huarancca Reyes et al. Physiological responses of maca plants to UV radiation in its high-altitudemountain ecosystem. Scientific Reports, (in press, 2020)