Use of standard and setup of non conventional techniques for the elimination of viruses associated with Fig Mosaic Disease (FMD) in fig germplasm (Ficus carica L.).

Ficus carica L. is considered one of the oldest fruit trees in the Mediterranean basin and is widely grown and harvested for the consumption of its fruits dry and fresh. This species is affected by different virus diseases, especially by Fig mosaic disease (FMD), for which Fig leaf mottle-associated virus 1 (FLMaV-1), Fig leaf mottle-associated virus 2 (FLMaV-2), Fig mild mottling-associated virus (FMMaV), Fig mosaic virus (FMV), Fig latent virus 1 (FLV-1), Fig badnavirus 1 (FBV-1) and Fig fleck-associated virus (FFkaV) are associated. FMD is the most widespread disorder of this species, which represents a threat and a constraint for healthy fig production and germplasm exchange. Thus, the objective of the present doctoral research was the establishment of an efficient and rapid in vitro F. carica propagation, sanitation and conservation of free-FMD plant material for future large-scale commercialization. Initially, FMD-related viruses distribution was screened within the different fig plant organs (buds, leaves, syconia and seeds) of 14 Mediterranean genotypes (Palazzo, Severoni precoce, Bianca, Pilusedda, Dottato bianco, Bifera, Zidi, Baiyadi, Biancu, Brogiotto nero, Catalanisca, Houmairi, Triboiti and Turca 'Serilop') which were utilized afterward as in vitro plant source material. RT-PCR assays revealed that all the aforementioned viruses were present without any exception in seeds, whereas only 4 viruses (FBV, FFkaV, FLMaV-1 and FMV) were detected in buds, leaves and syconia with highly variable infection rates. Moreover, encapsulation technology proved to be a powerful multiplication technique to sustain standard fig tissue culture protocol for three cultivars (Catalanisca, Palazzo and Bifera) and it gave high, almost similar, viability, regrowth and conversion rates. Microcutting rooting in one-step was achieved and conversion rate was comparable for the three cultivars. Furthermore, in order to eliminate FMD associated viruses, with the exception of FBV-1 which resisted to all the sanitation attempts, Caulogenesis and Meristem Tip Culture Protected by the Synthetic Seeds technique (MTC-SS) gave the best sanitation rates. Finally, F. carica (cv. Houmairi) artificial seeds conservation, for final delivery, was achieved. A high viability and moderate regrowth rates were registered with a lesser conversion rate strictly related to the plant growth regulators (PGRs) used.

Ficus carica L., una fra le più antiche specie di alberi da frutto del bacino del Mediterraneo, ha un ampio areale di coltivazione considerando l’opportunità di consumo del prodotto sia fresco che essiccato. Attualmente, “Fig mosaic disease” (FMD) ad eziologia complessa è la sindrome più diffusa e dannosa. Virus differenti,quali Fig leaf mottle-associated virus 1 (FLMaV-1), Fig leaf mottle-associated virus 2 (FLMaV-2), Fig mild mottling-associated virus (FMMaV), Fig mosaic virus (FMV), Fig latent virus 1 (FLV-1), Fig Badnavirus 1 (FBV-1) e Fig fleck-associated virus (FFkaV) sono, infatti, associati alla sindrome che costituisce una grave minaccia per la produzione e il commercio del germoplasma di fico. In considerazione di tale problematica, il presente lavoro di tesi è stato focalizzato sulla valutazione dell’efficacia di metodologie standard e innovative per la moltiplicazione, risanamento e successiva conservazione di germoplasma di F. carica esente da FMD, da poter commercializzare su larga scala. Inizialmente, la distribuzione nei vari organi dei virus associati a FMD è stata verificata in 14 differenti genotipi di F. carica (Palazzo, Severoni precoce, Bianca, Pilusedda, Dottato bianco, Bifera, Zidi, Baiyadi, Biancu, Brogiotto nero, Catalanisca, Houmairi, Triboiti e Turca 'Serilop') da impiegare per il risanamento in vitro. Nei semi, in particolare, sono stati rinvenuti tutti i virus che concorrono alla malattia, mentre solo 4 (FBV, FFkaV, FLMaV-1 e FMV) sono stati riscontrati nelle gemme, foglie e siconi, costantemente con tassi d’infezione molto variabili. La tecnica innovativa di produzione di semi sintetici, ha consentito la propagazione del materiale vegetale di tre genotipi oggetto d’indagine (Bifera,Catalanisca, Palazzo) con valori pressoché analoghi in termini di vitalità media, ricrescita vegetativa, e paragonabili per quanto concerne la conversione e il radicamento delle microtalee incapsulate dopo la semina e senza cambiamento di mezzo. Relativamente all’eradicazione dei virus associati a FMD dai tessuti di F. carica, fatta eccezione per FBV-1 rinvenuto sempre e indipendentemente dalla metodologia, l’efficacia migliore è stata ottenuta con l’impiego della callogenesi, sebbene un buon tasso di risanamento sia stato osservato anche con la cultura dei meristemi incapsulati nell’endosperma artificiale dei “i semi sintetici”. Quest’ultima tecnica in stretta correlazione al tipo di ormone utilizzato, inoltre, ha consentito per la cv. Houmairi una percentuale soddisfacente di conversionedopoconservazione a bassa temperatura.