Poaceae: caratteristiche botaniche e impollinazione anemofila, University Of Catania

STVDIV IVM SICILIAE S A GENERALE

POACEAE

Dr. Veronica Ranno PhD Student, Dept. of Biological, Geological and Environmental Sciences University of Catania

Fam. POACEAE

Habitus e Foglie

Habitus: prevalentemente piante erbacee. Foglie: semplici, di tipo parallelinervio, alterne composte da guaina, ligula e lamina.

Infiorescenza e Fiori

Infiorescenza: fiori riuniti in spighette a loro volta riunite in spighe, racemi, pannocchie. Fiori: da uno a numerosi per spighetta, l'asse delle spighetta (rachilla) porta lateralmente due scaglie opposte che si dicono glume (gluma inf. e gluma sup.), queste sono le glume sterili. I fiori nascono all'ascella di una brattea che si dice glumetta inferiore (lemma), in posizione opposta si trova la glumetta superiore (palea). Il fiore consta di due pagliette o lodicule, stami (1) 3 (6, o numerosi) con antere di solito sagittate; carpelli 3 ma spesso apparentemente 2, stigmi piumosi, ovario supero.

Frutto e Formula Fiorale

Frutto: cariosside con un solo seme. Formula fiorale: P 2-3 A 2-3 [1] G (2-3), supero

fiore 1 spighetta brutto (cariosside) lamina fogliare ligula guaina fogliare nodo culmo radici fascicolate 1 Infiorescenza complessa (a pannocchia) (Altri tipi spiga e racemo)

Fam. POACEAE: Generi e Specie

Distribuzione e Importanza

707 generi ca. e 11300 specie Famiglia cosmopolita, presente nei deserti, ambienti umidi e a tutte le latitudini tranne le più elevate. Forse la maggior famiglia di spermatofite sulla Terra per il numero di individui formanti grandi associazioni (24% della vegetazione terrestre): savane, steppe, praterie.

Esempi di Associazioni

Pampas argentina Savana africana Praterie nordamericane Steppa Asia centrale

Fam. POACEAE: Dimensioni

Specie prevalentemente erbacee, ma alcune possono raggiungere dimensioni gigantesche come nel caso dei bambù. Poa annua L. Bambusa burmanica Gamble

Fam. POACEAE: Radici

Tipi di Radici

Radici: rizomi, stoloni, cespi

= Ampelodesmos mauritanicus Arundo donax Ficina spiralis

Morfologie

CESPITOSO RIZOMATOSO STOLONIFERO

Fam. POACEAE: Culmo

Struttura del Culmo

Il fusto nelle Poaceae è chiamato culmo, lungo di esso sono disposti da nodi e internodi. Al di sopra del nodo vi è la presenza di meristemi intercalari, che permettono al culmo di raddrizzarsi qualora venga piegato.

Componenti del Culmo

guaina fogliare cavità centrale del culmo meristema intercalare base ingrossata della guaina fogliare nodo Internodes Zone of Elongation Intercalary Meristem Nodes lamina fogliare 24. Gramineau. 1. Hordeav. nodo internodo auricole 1 B 6 A 10 9 2 8 WM. 5 3. Locale cereale L. Roggen. guaina fogliare culmo (cavo)

Fam. POACEAE: Foglie

Composizione delle Foglie

Foglie alterne costituite da una guaina e di un lembo.

lembo ligula orecchietta guaina

Fam. POACEAE: Ligula

Importanza della Ligula

Tra guaina e lamina si prolunga una espansione membranosa detta ligula. La morfologia della ligula ha una buona importanza come carattere sistematico.

Struttura della Ligula

Lamina Ligula Guaina Collare ligule Poa annua blade C 2 A B Ligula 1 1 - membranacea A - glabra B - pelosa o cigliata alla sommita' 2 - sostituita da una linea di peli o ciglia

Fam. POACEAE: Fiore

Caratteristiche del Fiore

I fiori sono piccoli, spesso ermafroditi (a volte unisessuali) riuniti in infiorescenze chiamate spighette che a loro volta sono riunite in spighe, racemi o pannocchie.

Tipi di Spighette

Spighette con un fiore ermafrodita e due laterali maschili Spighette con un fiore ermafrodita ed un fiore maschile palea (2-veined) lemma awn stigmas lemma (odd no. of veins) ovary lodicules stamens Triticum aestivum sterile floret florets florets florets rachilla flower upper glume lower glume lower glume grass spikelet grass spikelet E floret D upper glume Spiga Spighetta Fiore

Fam. POACEAE: Struttura della Spighetta

Componenti della Spighetta

La spighetta è composta da un asse detto rachilla (mentre il rachide è l'asse delle spighe composte su cui sono inserite le spighette). Alla base di ogni spighetta sono presenti 2 brattee chiamate glume. I singoli fiori sono circondati alla base da 2 piccole brattee (o glumette); la brattea inferiore è chiamata lemma, mentre quella superiore palea.

Dettagli Morfologici

floret- Lawn palea rachilla palea -flower -lemma -lemma lower glume upper glume -rachilla lower glume pedicel CHLORIDOID SPIKELET fertile floret lemma sterile floret palea- upper glume lower glume stigma anther ovary lodicule spikelets and florets (= flowers) of Poaceae FLOWER GLUME Lodicule: pagliette membranose che rappresentano i resti del perianzio fortemente ridotto gluma inferiore glumetta inferiore (lemma) LODICOLA GLUMETTE OVARIO SUPERO antera ankere arista 2 STIMMI PIUMOSI infiorescenza a pannocchia tre spighette dell'infiorescenza spighetta a due fiori fiore singolo e glumette fiore senza glumette resta ginocchio lemma1 gluma inf palea1 paie32 gluma sup stimma lemma2 gluma superiore glumetta superiore (palea) PANICOID SPIKELET

Famiglie di Piante Vascolari Italiane

Spighetta Avena sterilis L.

Spighetta 1cm Glumetta superiore o palea Fiore Gluma Glumetta inferiore o lemma Spighetta GRAMINACEAE Sottofamiglia POOIDEAE Avena sterilis L. FPVI,1: 63, Fig. 3

Fam. POACEAE: Impollinazione Anemofila

Adattamenti per l'Impollinazione

Impollinazione anemofila Adattamenti: Eliminazione degli ostacoli alla diffusione del polline e mancanza di tutte quelle parti del fiore superflue per questo tipo di impollinazione. Elevata produzione di polline. Stimmi piumosi.

Esempi di Poaceae

Lower Glume Lemmas Stigmas Upper Glume Anthers Cynodon dactylon Poaceae Sorghum halepense Poaceae

Fam. POACEAE: Infiorescenze

Tipi di Infiorescenze

Infiorescenze Infiorescenza 3 C rachis spike B digitata o corimbosa A B A a spiga: A - spiga vera B - pannocchia spiciforme racemosa o paniculata: A - spiga composta B - pannocchia Setaria italica 1 2

Fam. POACEAE: Infiorescenze Dettagliate

Infiorescenze Digitata o Corimbosa

2 digitata o corimbosa C 0 C 0 panicle Digitaria sanguinalis Panicum dichotomiflorum

Fam. POACEAE: Infiorescenza di Zea Mays

Particolarità dell'Infiorescenza Femminile

Particolare infiorescenza femminile è quella di Zea Mays. La presenza di stimmi così lunghi aumenta la probabilità di catturare il granulo pollinico.

Struttura di Zea Mays

male flower head MALE FLOWER HEAD (length approx. 14 cm) MATURE PLANT (length approx. 120 cm) female flower head columns of ovules FEMALE FLOWER HEAD (length approx. 25 cm)

Fam. POACEAE: Frutto

La Cariosside

Il frutto è una cariosside (frutto secco indeiscente), cioè un achenio particolare dove il seme è intimamente saldato con il pericarpo. Quello che noi chiamiamo chicco quindi è un frutto monospermico, al cui interno è presente l'embrione e sostanze di riserva di natura amilacea.

Struttura della Cariosside di Mais

Cariosside di Mais (monocotiledone) Pericarpo - Endosperma Pericarpo: tegumento seminale Endosperma: riserve di natura amilifera Scutello: cotiledone carnoso Scutello - Coleottile Pericarpo Coleottile Plumula Endosperma Radichetta Scutello Meristema apicalı della radice Coleorriza Cuffia radicale Coleorriza 1 mm (d) Mais Plumula Meristema apicalı del germoglio Mesocotile Radice embrional

Poacee di Interesse Agronomico

Importanza Economica

Dal punto di vista economico non c'è dubbio che le Poaceae costituiscono la famiglia più importante di qualsiasi altra sotto aspetti diversi, ma soprattutto sotto quello alimentare. Come piante alimentari per l'uomo vanno ricordati soprattutto i generi: Triticum, Oryza, Zea, Secale, Hordeum, Avena, Saccharum, Sorghum, Milium.

I 10 Prodotti Agricoli con la Maggior Produzione Mondiale

1. CANNA DA ZUCCHERO (1.841.528.386 tonnellate)
2. MAIS (1.134.746.667 tonnellate)
3. GRANO (771.718.579 tonnellate)
4. RISO (769.657.791 tonnellate)
5. PATATE (388.190.674 tonnellate )
6. SOIA (352.643.548 tonnellate )
7. OLIO DI PALMA (317.571.421 tonnellate )
8. BARBABIETOLE DA ZUCCHERO (301.015.696 tonnellate)
9. YUCCA (291.992.646 tonnellate )
10. ORTAGGI E LEGUMI FRESCHI (291.364.958)

Poacee di Interesse Agronomico: Triticum durum

Il Grano Duro

Triticum durum (Grano duro) Il frumento rappresenta uno degli alimenti basilari dei popoli occidentali ed è sicuramente il cereale maggiormente coltivato in Occidente. Il grano duro (Triticum durum), originario della Siria e Persia, è caratterizzato dalla presenza di chicchi piccoli e duri e più ricchi in proteine rispetto ad altre specie di frumento. Generalmente lo si può riconoscere per la presenze di reste molto lunghe.

Il Grano Tenero

Il Grano tenero, riferibile a forme spontanee in Afghanistan, è caratterizzato da infiorescenze con spighette più lasse e culmi completamente vuoti, reste poco pronunciate.

Triticum aestivum Triticum durum

Poacee di Interesse Agronomico: Il Farro

Storia e Diffusione del Farro

Il farro, originario della Grecia, Asia min. e Mesopotamia, fu uno dei primi cereali ad essere coltivato sin dal Neolitico su larga scala e quindi addomesticato attraverso la selezione di individui più produttivi e forniti di chicchi più grossi; successivamente la sua diffusione tra le popolazioni in Occidente fu assicurata dai Romani, per i quali stava alla base della loro dieta alimentare. Dopo essere stato sostituito dal frumento nei secoli a causa della sua minore produttività, il suo utilizzo è ritornato in auge ultimamente.

Poacee di Interesse Agronomico: Il Riso

Importanza e Coltivazione del Riso

Il riso costituisce la coltivazione più importante per estensione mondiale in quanto è l'alimento fondamentale di più della metà della popolazione del pianeta (è l'alimento di base dei popoli asiatici). E' estesamente coltivato in gran parte dell'Asia meridionale ed Orientale, ma anche in alcune parti dell'Africa, degli U.S.A., Messico, America centrale, Antille, Perù, Brasile ed in Europa (Italia sett., Portogallo). Originario del Sud-Est Asiatico, dove si trova ancora in forme spontanee, è stato estesamente coltivato dai cinesi sin dai tempi preistorici; alcuni scrittori indiani ne danno notizia della sua coltivazione sin dal 2800 A.C.

Oryza sativa