Abstract

Questo studio ha analizzato il potenziale di produzione di Melissa officinalis L. utilizzando talee di stelo. Quattro diversi ormoni (IAA, IBA, NAA e GA3) sono stati applicati alle talee, con e senza gemme, in due dosi (1000 mg/L e 5000 mg/L), e dopo 60 giorni sono state rilevate 10 caratteristiche morfologiche delle nuove piante generate, ed è stata effettuata un’analisi statistica. I risultati dello studio mostrano che le talee con almeno una gemma devono essere utilizzate per produrre M. officinalis utilizzando talee di fusto. Anche se gli ormoni del gruppo delle auxine (IAA, IBA e NAA) non hanno un effetto apparente sulla percentuale di radicazione, questi ormoni sono stati rilevati per influenzare le caratteristiche morfologiche delle nuove piante generate, in particolare la generazione di radici. L’applicazione di GA3 ha un effetto considerevole sull’altezza dello stelo.

1. Introduzione

La melissa (Melissa officinalis L.) appartiene alla famiglia delle Lamiaceae e cresce ampiamente in Europa centrale e meridionale e in Asia minore. Si trova anche nei paesi tropicali (Brasile) dove è popolarmente conosciuta come erva-cidreira e Melissa. È un’erba perenne aromatica (limonosa), alta fino a circa 1 m. Le parti più usate sono le foglie secche, spesso con cime fiorite.

Le foglie verdi aromatizzate al limone di questa pianta sono usate come foglie fresche, così come nella loro forma secca in insalate, salse, zuppe, con verdure e carne, e nei dolci. Questa pianta è usata nella preparazione di alcune bevande alcoliche e liquori e viene consumata come tisana. È anche usata come pianta ornamentale e come pianta di confine, in particolare nei giardini.

M. officinalis è stata usata in una varietà di applicazioni pratiche nella scienza medica. Le foglie contengono oli volatili. La foglia contiene anche composti polifenolici: derivati dell’acido caffeico in grandi proporzioni, come l’acido rosmarinico, composti trimerici, e alcuni flavonoidi.

M. officinalis può modulare una serie di misure comportamentali, con indicazioni che includono la somministrazione come sedativo leggero, nel sonno disturbato, e nell’attenuazione dei sintomi dei disturbi nervosi, tra cui la riduzione dell’eccitabilità, ansia e stress. Gli estratti di M. officinalis possono attenuare gli effetti soggettivi dello stress indotto dal laboratorio. Può essere una medicina a base di erbe utile per il trattamento degli spasmi gastrointestinali. M. officinalis L. ha un’attività antispasmodica e antimeteorica, come precedentemente dimostrato negli animali e nell’uomo. Schnitzler et al. hanno riferito che l’olio di M. officinalis potrebbe essere adatto al trattamento topico delle infezioni erpetiche. Ha un’attività dei recettori dell’acetilcolina nel sistema nervoso centrale, con proprietà di legame sia nicotinico che muscarinico.

M. officinalis è prevalentemente venduto in combinazione con altre erbe, con, come esempio, 49 prodotti contenenti melissa nell’attuale catalogo dei farmaci dell’industria farmaceutica tedesca “Rote Liste” (2001). Dalla sua introduzione moresca in Spagna nel settimo secolo, la sua coltivazione e il suo uso si sono diffusi in tutta Europa nel medioevo. È coltivata in tutto il mondo per le sue proprietà culinarie.

A causa della sua importanza economica, questa pianta è prodotta in grandi campi in diversi paesi europei come Francia, Germania, Bulgaria e Romania, così come nel Nord America. Anche se la pianta di melissa si diffonde naturalmente nella flora del nostro paese, il suo livello di agricoltura non è soddisfacente, e occasionalmente viene raccolta dalla natura ed esportata.

Una quantità significativa della melissa che è ampiamente utilizzata in Turchia è raccolta dalla flora naturale. Questo include la coltivazione della melissa, che ha un’importanza economica molto alta e impedirà l’eccessiva e insensata distruzione della flora naturale, almeno in una certa misura. In questo studio, è stato analizzato il potenziale di produzione di M. officinalis L. utilizzando talee di fusto. A questo scopo, quattro diversi ormoni sono stati applicati alle talee di fusto in due dosi, ed è stato analizzato l’effetto di nove applicazioni, insieme al gruppo di controllo, su 10 caratteristiche morfologiche.

2. Materiali e metodi

Le talee di M. officinalis usate in questa ricerca sono state raccolte nel distretto di Daday della provincia di Kastamonu in Turchia. Le talee sono state raccolte l’8 settembre, idratate e conservate in un tappeto erboso per la germinazione. Le applicazioni sulle talee portate in laboratorio sono state eseguite il 9 settembre, come spiegato qui di seguito.(a)Due terzi dei tubi di polietilene 3 × 3 × 15 cm sono stati riempiti con tappeto erboso per germinazione Klasmann in laboratorio.(b)Le talee sono state tagliate a pezzi di 2. 5 cm di lunghezza con l’aiuto di un kit sterile.5 cm di lunghezza con lancette sterili e raggruppate come talee con e senza gemme.(c)Alle talee sono state applicate soluzioni di quattro diversi ormoni in due diverse dosi (1000 mg/L e 5000 mg/L), rispettivamente, e sono stati creati nove gruppi di applicazione, composti da otto gruppi di applicazione di ormoni e un gruppo di controllo. Le applicazioni sono state effettuate immergendo le talee nell’ormone per 4-5 minuti. Questa applicazione era composta da 3 repliche e 15 talee in ogni replica (15 talee con gemme e 15 talee senza gemme). Cinque talee sono state messe in ogni tubo senza alcun contatto, coperte con circa 2 cm di tappeto erboso per la germinazione, e idratate immediatamente. (d) Questi tubi sono stati posti in scatole con fori a temperatura ambiente (20-25°C), non hanno ricevuto luce solare diretta e sono stati annaffiati due volte al giorno per 60 giorni. Quando il tappeto erboso ha raggiunto il punto di saturazione, non si è generato alcun accumulo d’acqua, poiché i tubi e le scatole in cui erano collocati i tubi contenevano dei fori, e l’acqua in eccesso veniva rilasciata. (e) Le misurazioni sono state effettuate l’8 novembre, che è il 60° giorno della procedura. La zolla nei tubi è stata versata su un banco di laboratorio, le radici sono state pulite con cautela e il numero delle radici è stato definito. La lunghezza media delle radici è stata misurata con un microcompasso digitale. Dopo questa procedura, sono stati misurati gli steli e le foglie. Tutte queste misurazioni sono state effettuate utilizzando un microcompasso digitale con una precisione di 0,01 mm e i risultati sono stati inseriti in una tabella. Dieci caratteristiche morfologiche per ogni taglio sono state definite alla fine dello studio, tra cui la percentuale di radicazione (RP), la lunghezza del gambo (SL), la lunghezza del gambo senza ramo (SLB), il diametro (SD), il numero di foglie (LN), la lunghezza delle foglie (LL), la dimensione della lamina fogliare (LS), la larghezza della lamina fogliare (LW), il numero di radici (RN) e la lunghezza della radice (RL).

L’analisi della varianza è stata applicata ai dati, utilizzando il programma del pacchetto SPSS 17.0. Il test di Duncan è stato applicato per le caratteristiche con almeno il 95% di affidabilità statistica, e come risultato, sono stati acquisiti e interpretati gruppi omogenei.

3. Risultati

Al termine dello studio, nessun nuovo stelo si è formato nelle talee senza gemme. Questo risultato implica che le talee con gemme devono essere utilizzate durante la produzione di Melisa officinalis con talee di stelo. Le applicazioni di ormoni in diverse dosi influenzano le percentuali di germinazione, così come le caratteristiche degli individui germinati, a diversi livelli. I dati acquisiti con i risultati dello studio, i risultati dell’analisi della varianza applicata su questi dati e il test di Duncan sono riportati nella tabella 1.

Analizzando i valori indicati nella tabella, non si osserva alcuna germinazione nell’ormone IAA a una dose di 5000 mg/L. I valori percentuali di germinazione più alti sono stati acquisiti con applicazioni dell’ormone 1000 mg/L IAA e 1000 mg/L GA3. I valori acquisiti a seguito di queste applicazioni sono superiori ai valori di germinazione acquisiti nel gruppo di controllo; tuttavia, secondo i risultati del test di Duncan, questi valori sono nello stesso gruppo omogeneo con il gruppo di controllo. Secondo i risultati del test di Duncan, il primo gruppo omogeneo è composto dall’applicazione in cui non è stata osservata alcuna germinazione; le applicazioni 1000 mg/L IAA e 1000 mg/L GA3 insieme al gruppo di controllo sono incluse solo nel secondo gruppo omogeneo, mentre le altre applicazioni sono state incluse in entrambi i gruppi omogenei.

Secondo i valori indicati nella tabella, sono emerse differenze significative con un livello di affidabilità statistica del 95% tra le applicazioni; tuttavia, il livello di affidabilità statistica delle differenze emerse secondo le altre caratteristiche era del 99,9%. Questo risultato indica che anche se le applicazioni di ormoni non hanno rivelato l’effetto previsto sulla percentuale di germinazione, hanno un effetto considerevole su altre caratteristiche.

Analizzando i valori indicati nella tabella, si osserva che le piantine più lunghe con 81,72 di lunghezza del gambo senza rami e 96,75 di lunghezza totale del gambo sono state prodotte con l’applicazione di 5000 mg/L GA3. Le piantine prodotte nel gruppo di controllo hanno 55,57 di lunghezza totale e 30,12 di lunghezza dello stelo senza rami. In questo caso, la lunghezza delle piantine 5000 mg/L GA3 è 2,71 volte maggiore del gruppo di controllo in termini di lunghezza dello stelo senza rami e il 74% maggiore in lunghezza totale. Allo stesso modo, la lunghezza delle piantine da 1000 mg/L GA3 applicate è dell’87% maggiore di quella delle piantine del gruppo di controllo, in termini di lunghezza dello stelo senza rami, e del 38% maggiore in lunghezza totale. Tuttavia, le piantine prodotte a seguito di altre applicazioni sono o più corte del gruppo di controllo o incluse negli stessi gruppi omogenei con il gruppo di controllo secondo il risultato del test di Duncan.

I valori più alti del diametro delle piantine e del numero di foglie sono stati acquisiti con l’applicazione di 5000 mg/L IBA; tuttavia, uno dei maggiori valori del numero di foglie è stato ottenuto nel gruppo di controllo. Di conseguenza, si può concludere che le applicazioni di ormoni non hanno un effetto positivo, specialmente sul numero di foglie.

Quando si analizza l’effetto delle applicazioni di ormoni sulle dimensioni delle foglie, si osserva che le applicazioni di IBA hanno un effetto elevato sulle dimensioni e sulla larghezza delle foglie. È stato osservato che le foglie esposte all’applicazione di 1000 mg/L IBA sono il 55% più lunghe e il 45% più larghe rispetto al gruppo di controllo. Le foglie esposte all’applicazione di 5000 mg/L IBA sono il 31% più lunghe e il 44% più larghe rispetto al gruppo di controllo. Si osserva che l’applicazione di 5000 mg/L IBA è altamente efficace in termini di dimensioni totali delle foglie. Le foglie prodotte nel gruppo di controllo sono 18,84 mm, mentre questa cifra è 27,38 mm nell’applicazione 5000 mg/L IBA e 23,1 mm nell’applicazione 5000 mg/L GA3, che è altamente efficace in termini di aumento della lunghezza delle piantine.

Anche se la lunghezza dello stelo è un indicatore importante della qualità dell’alberello, il rapporto radici/stelo è molto importante per un alberello sano. Gli alberelli che possono generare radici pelose sono generalmente accettati per essere più sani, e gli alberelli che possono generare radici a fittone in un breve lasso di tempo raggiungono più facilmente l’acqua freatica nell’ambiente naturale, e quindi, la loro possibilità di sopravvivenza aumenta.

Secondo lo studio, la generazione di radici è uno dei più importanti indicatori di qualità degli alberelli. Secondo i risultati dello studio, gli alberelli del gruppo di controllo hanno sviluppato 2,67 radici con una lunghezza media di 10,32, mentre gli alberelli che hanno ricevuto l’applicazione di 1000 mg/L IBA hanno sviluppato 4 radici con una lunghezza media di 54,02. Gli alberelli che hanno ricevuto l’applicazione di 5000 mg/L IBA avevano 5,5 radici con una lunghezza media di 21,35. Gli alberelli che hanno ricevuto l’applicazione di 5000 mg/L GA3 hanno sviluppato 4 radici con una lunghezza media di 13,81.

I risultati dello studio mostrano che le applicazioni ormonali hanno un grande effetto sullo sviluppo delle radici. Il fatto che solo il numero di radici delle piantine sviluppate con l’applicazione di 1000 mg/L GA3 è inferiore a quello del gruppo di controllo, mentre tutte le applicazioni hanno sviluppato radici più lunghe rispetto al gruppo di controllo, e le radici degli alberelli sviluppati con l’applicazione di 1000 mg/L IBA sono più di cinque volte più lunghe di quelle del gruppo di controllo indica che le applicazioni ormonali hanno un grande effetto sullo sviluppo delle radici.

4. Discussione

I risultati dello studio dimostrano che le talee con almeno una gemma devono essere utilizzate per produrre M. officinalis utilizzando talee di stelo. Nessuna radicazione si è sviluppata nelle talee senza gemme.

I risultati delle applicazioni mostrano che il gruppo di ormoni dell’auxina (IAA, IBA e NAA), oggetto di questo studio, non hanno un effetto apparente sul tasso di radicazione, ma hanno un effetto sulle caratteristiche morfologiche delle nuove piante generate. Lo sviluppo delle radici, in particolare, ha raggiunto valori significativamente diversi nelle piante che hanno ricevuto il gruppo di ormoni dell’auxina.

Il processo di formazione delle radici avventizie è influenzato da una serie di fattori interni ed esterni. Tra i fattori interni, il ruolo più importante è attribuito ai fitormoni, specialmente le auxine. È generalmente accettato che le auxine hanno un certo ruolo nell’avvio della radicazione. Le auxine controllano la crescita e lo sviluppo nelle piante, compresa l’iniziazione delle radici laterali e la risposta alla gravità delle radici. Molti studi hanno dimostrato che l’applicazione esogena di auxine provoca un aumento dell’iniziazione delle radici laterali e che lo sviluppo delle radici laterali dipende fortemente dall’auxina e dal suo trasporto.

Gli effetti del gruppo di ormoni dell’auxina sulla radicazione e sullo sviluppo delle piante sono stati discussi in diversi studi. Alvarez et al. hanno analizzato l’efficacia di IAA e IBA in Malus pumila; Štefančič et al. hanno studiato l’efficacia di IAA e IBA in Prunus spp. così come IBA e NAA in Pseudotsuga menziesii; Hossain et al. ha analizzato l’efficacia di IBA in Swietenia macrophylla e Chukrasia velutina; Hussain e Khan hanno analizzato l’efficacia di IAA e IBA nelle specie Rosa; Ozel et al. hanno analizzato l’efficacia di IAA e NAA in Centaurea tchihatcheffii; Chhun et al. ha studiato l’efficacia di IAA, IBA e NAA in Oryza sativa; De Klerk et al. hanno analizzato l’efficacia di IAA, IBA e NAA in Malus; Martin ha studiato l’efficacia di IBA in Holostemma ada-kodien; Nordström et al. ha studiato l’efficacia di IAA e IBA in Pisum sativum; Tchoundjeu et al. hanno analizzato l’efficacia di IBA in Prunus Africana; Swamy et al. hanno studiato l’efficacia di IBA e NAA sia in Robinia pseudoacacia che in Grewia optiva. Gli studi mostrano che, in generale, il gruppo di ormoni dell’auxina ha un effetto sulla radicazione. Questo risultato è conforme ai risultati di questo studio.

Le gibberelline sono al terzo posto con una quota del 17% tra gli ormoni vegetali più comunemente usati tra i regolatori naturali della crescita delle piante. Commercialmente la gibberellina più comune è GA3, ed è usata per aumentare la lunghezza della pianta o per migliorare la resa delle piante. I risultati dello studio rivelano che la lunghezza delle piantine che ricevono l’applicazione di 5000 mg/L GA3 è 2,71 volte maggiore di quella del gruppo di controllo in termini di lunghezza dello stelo senza rami e il 74% maggiore in lunghezza totale. Questo risultato è anche conforme ai risultati della letteratura.

L’effetto di GA3 sulla radicazione è stato anche analizzato in diversi studi. L’efficienza del GA3 su Prunus avium L. e Prunus mahaleb è stata analizzata da Hepaksoy, da Aygün e Dumanoğlu su Cydonia oblonga, da Coşge et al. su Capparis ovata e Capparis spinosa, e da Selby et al. su Picea sitchensis. Tuttavia, nessuna apparente efficienza GA3 sulla radicazione è stata rilevata in diverse specie.