La micro tomografia computerizzata a raggi X (Micro Computed X-Ray Tomography, mCT) è una tecnica di visualizzazione digitale tridimensionale di oggetti solidi.
Introdotta come metodo diagnostico clinico, ha trovato successivamente un sempre più largo impiego anche in ambito biologico, come strumento che affianca e completa tecniche tradizionali nell’indagine strutturale su suolo, animali e piante.
Dalla scansione tomografica è possibile ottenere, in un tempo relativamente ridotto, senza alcuna forma di contatto e in modo non distruttivo, il modello volumetrico del campione da ispezionare. Con una minima preparazione, si possono ottenere immagini strutturali tridimensionali in vivo e ripetute nel tempo, correlabili ad aspetti fisiologici e metabolici del materiale biologico in esame.
La presente relazione riporta una parte dei molti lavori scientifici riguardanti l’applicazione delle tecniche mCT nello studio dei sistemi biologici, con una particolare attenzione rispetto a quelli relativi alla vite.
Gli argomenti trattati seguono una successione organizzata secondo quelle che possono essere considerate le componenti principali di un vigneto: suolo, radice, ceppo, gemma, foglia, infiorescenza, infruttescenza.
Vengono riportati degli approfondimenti sulle tematiche trattate nei lavori citati e alcune riflessioni sul contributo che questa tecnica, in combinazione con altre adottate nell’investigazione dei sistemi biologici, ha dato e potrà dare nella comprensione degli aspetti scientifici e produttivi legati alla gestione vitivinicola.
Le analisi mCT hanno trovato largo impiego nella caratterizzazione della composizione di un suolo, delle sue caratteristiche fisiche e delle influenze di queste sulle proprietà idriche, presenza e trasformazione della sostanza organica, sviluppo radicale delle piante e delle comunità edafiche.
Sulla pianta molti lavori hanno riguardato lo studio delle strutture e dei processi di conduzione xilematica e delle problematiche di embolismo indotte da condizioni di stress idrico, soprattutto in Vitis vinifera L.
L’evoluzione delle tecniche di mCT ha permesso di raggiungere risoluzioni attuali di circa 1mm e quindi di poter studiare sistemi complessi come la gemma ed i meccanismi che in questa portano alla resistenza al freddo e al risveglio primaverile.
Lavori recenti riguardano lo studio strutturale della foglia e dei relativi processi di scambio gassoso, di fotosintesi e di trasporto xilematico nella pianta e della loro regolazione in condizioni climatiche sempre più estreme.
Altrettanto importanti sono le applicazioni nello studio di organi complessi come le infiorescenze e delle dinamiche che regolano il trasporto di elaborati e ossigeno nella bacca.
Queste conoscenze possono portare ad un miglioramento continuo della gestione agronomica delle colture, soprattutto rispetto ai cambiamenti associati al clima che paiono destinati a delle variazioni che costringeranno a riformulare le strategie finora adottate.
La relazione si chiude con la descrizione di un’analisi mCT eseguita su ceppi di vite, come possibile base per futuri studi riguardanti indagini in vivo della reazione della pianta alla potatura, con la possibilità di approfondire la comprensione delle dinamiche che si instaurano in seguito ai tagli al fine di preservare la conduzione linfatica e limitare i danni indotti alla pianta. Un altro tema potrebbe riguardare lo studio in vivo dei meccanismi indotti da stress idrico e termico sulla radice.
In allegato potete trovare la tesi di Simone Codato
(5,358 Mb)
Tecniche strumentali di micro tomografia a raggi X applicate allo studio dell’agroecosistema vigneto
