Fruit cracking susceptibility in table grapes (Vitis vinifera L.) and pomegranates (Punica granatum L.): microscopic, chemical and mechanical, investigations [Suscettibilità alla spaccatura dei frutti nell'uva da tavola (Vitis vinifera L.) e nel melograno (Punica granatum L.): indagini microscopiche, chimiche e meccaniche]

Fruit cracking is a physiological disorder that affects numerous agriculturally important species, significantly reducing both crop yield and marketability, and resulting in substantial losses during both the pre-harvest and post-harvest stages. Various factors, including environmental, genetic, morphological, physiological, and agronomic, contribute to a crop’s susceptibility to cracking. These factors also affect the composition and morphology of the fruit’s cuticle, the first barrier between the fruit and its external environment. Besides offering protection and structural resistance, the cuticle plays a crucial role in regulating gas exchange between the fruit and the environment. The objective of this doctoral thesis is to study the factors contributing to susceptibility to fruit cracking, with the aim of identifying traits that could enhance fruit tolerance to splitting. The research activities specifically focused on: (1) reviewing the literature on environmental and agronomic factors and their significant influence on fruit cracking; (2) examining how the cuticle of the table grape cv ‘Italia’ is influenced by different chemical compounds, with particular attention to cuticle thickness during development and ripening stages; (3) characterizing six table grape genotypes, including five newly developed hybrids, to identify traits that may confer tolerance to fruit cracking through chemical, mechanical, and microscopic analyses; (4) investigating the role of cuticular invaginations in pomegranates and how they may contribute to increased tolerance to fruit cracking. This doctoral thesis has provided scientific data contributing to a greater emphasis on the role of the cuticle in fruit cracking resistance. However, further studies are needed to more precisely understand how environmental factors (e.g., temperature and relative humidity) influence susceptibility to this physiological disorder.

La spaccatura dei frutti è una fisiopatia che colpisce moltissime specie di interesse agricolo, provocando un impatto negativo sulla produzione e sulla successiva vendibilità del prodotto causando notevoli perdite sia in pre che in post raccolta. Tantissimi fattori contribuiscono alla suscettibilità delle colture al cracking, tra cui abbiamo: i fattori ambientali, genetici, morfologici, fisiologici, agronomici, questi fattori però influenzano anche la composizione e la morfologia della cuticola dei frutti che è la prima barriera tra il frutto e l’ambiente circostante. La cuticola oltre alla funzione protettiva e di resistenza regola gli scambi gassosi tra l’interno e l’esterno del frutto. La seguente tesi di dottorato si pone come obiettivo quello di studiare quali sono le caratteristiche della suscettibilità al cracking in modo da evidenziare di conseguenza le caratteristiche che possono contribuire ad una maggiore tolleranza alla spaccatura dei frutti. Nello specifico le attività di ricerca si sono concentrate su (1) effettuare la revisione della letteratura inerente i fattori ambientali e agronomici e di come questi abbiano una forte influenza sulla spaccatura dei frutti; (2) analizzare come la cuticola dell’uva da tavola varietà ‘Italia’ viene influenza da diversi composti chimici analizzando lo spessore della cuticola durante le fasi di sviluppo e maturazione; (3) caratterizzare sei genotipi di uva da tavola tra cui cinque ibridi di recente costituzione per analizzare le caratteristiche che possano conferire tolleranza verso la spaccatura dei frutti tramite analisi chimiche, meccaniche e di microscopia; (4) comprendere il ruolo delle invaginazioni cuticolari su melograno e di come queste possano contribuire ad una maggiore tolleranza alla spaccatura dei frutti. Questa tesi di dottorato ha fornito dei dati scientifici contribuendo ad enfatizzare il ruolo della cuticola nella resistenza alla spaccatura dei frutti. Tuttavia, sarebbero necessari ulteriori studi per comprendere con maggiore precisione come i fattori ambientali (e.g. temperatura e umidità relativa) influenzano la suscettibilità a questa fisiopatia.