ROLE OF THE ROOTSTOCK IN INFLUENCING FRUIT QUALITY AND TOLERANCE TO SALT STRESS IN PIGMENTED CITRUS SPECIES

Horticulture is a key sector for the Italian and Mediterranean agricultural economy and citrus, with a world production of 157 million tons, is ranked as the first fruit crop in the world in terms of production. The use of grafting in citriculture played a key role in the success of citrus industries worldwide. In fact, rootstock has a strong influence on many agronomical traits such as: yield, fruit quality, tree size, and can also play a pivotal role in conferring tolerance to abiotic (i.e. calcareous soils, salinity, flooding, cold,) and biotic (Phytophthora, CTV, nematodes, Diaprepes/Phytophthora complex) constraints. For this reason, the choice of the most suitable rootstock for a specific growing area (thus, taking into consideration pedoclimatic conditions, crop management, scion adopted, fruit destination,) is a crucial aspect for the set-up of novel productive orchards. Furthermore, the rootstock can be effective to limit the environmental stresses, as it is able to modulate the plant response showing a decisive influence on plant growth, flowering, and fruiting. In the present thesis, a multidisciplinary approach has been adopted to evaluate the effect of citrus rootstocks on the fruit quality and on the resistance to abiotic stress on pigmented citrus species. As for the fruit quality, the biochemical profile of eleven pigmented varieties, widespread in the Mediterranean basin, was studied to get novel insights on the phenols involved in pigmented fruits, with particular emphasis to anthocyanins, responsible for the red colour in the peel and the pulp. Furthermore, different scion/rootstock combinations have been studied, as well as their interaction with the vegetative/productive aspects and the qualitative traits, focusing also to biochemical and molecular insights during ripening process. The performance of new rootstocks under high salt stress levels was also evaluated through the analysis of the morpho-physiological, enzymatic and hormonal responses. Overall, the results of this thesis will provide valuable information for researchers to understand the role of rootstock in influencing several agronomical traits of pigmented orange and for breeders to get a complete overview of the performances of novel and widely spread rootstocks.

L’agricoltura è uno dei principali settori dell'economia del Mediterraneo e italiana e gli agrumi sono la prima coltura frutticola in termini di produzione mondiale con 157 milioni di tonnellate. Il portinnesto ha svolto per centinaia di anni un ruolo determinante sulla produzione, sulla qualità dei frutti e sullo sviluppo della pianta. Inoltre, il soggetto può influire sulla resistenza a numerose avversità abiotiche (ad esempio, suoli calcarei, salinità dell’acqua, inondazioni, freddo) e biotiche (presenza di malattie come Phytophthora, CTV, nematodi, complesso Diaprepes/Phytophthora, HLB), limitando anche gli stress ambientali e modulando la risposta fisiologica della pianta, influenzando in modo determinante la crescita, la fioritura e la fruttificazione. Per tale ragione, risulta risolutivo identificare il portinnesto che meglio si adatti alle diverse condizioni pedo-climatiche in combinazione con le principali specie e varietà dell’agrumicoltura in ambiente mediterraneo. Nella presente tesi è stato adottato un approccio multidisciplinare per valutare l'effetto dei portinnesti sulla qualità dei frutti e sulla resistenza agli stress abiotici in combinazione con agrumi pigmentati. Per quanto riguarda la qualità dei frutti, è stato studiato il profilo biochimico di undici varietà pigmentate, diffuse nel bacino del Mediterraneo, per ottenere nuove conoscenze sui fenoli presenti nei frutti pigmentati, con particolare attenzione agli antociani, responsabili del colore rosso della buccia e della polpa. Sono state inoltre studiate diverse combinazioni nesto/portinnesto, nonché la loro interazione con gli aspetti vegeto/produttivi e le caratteristiche qualitative, approfondendo i risvolti biochimici e molecolari durante il processo di maturazione. La performance di nuovi portinnesti sottoposti ad elevati livelli di stress salino è stata valutata anche attraverso l'analisi della risposta morfofisiologica, enzimatica e ormonale. Nel complesso, i risultati di questa tesi forniranno preziose informazioni ai ricercatori per comprendere il ruolo del portinnesto nell'influenzare diversi tratti agronomici delle varietà pigmentate e per ottenere una panoramica completa sulle performance di portinnesti nuovi e di altri ampiamente diffusi.