Caratterizzazione varietale di genotipi toscani di Castanea sativa Mill. mediante l’utilizzo di marcatori molecolari ssr.

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1.   INTRODUZIONE 
 
1.1   ORIGINE E DIFFUSIONE DI C. SATIVA 
 
Il genere Castanea Mill. appartiene alla famiglia delle Fagaceae, che include anche i 
generi Fagus e Quercus. Le specie del genere Castanea sono distribuite nelle zone 
dell’emisfero settentrionale e appartengono alla sezione Eucastanon. Come è possibile 
vedere dalla Figura 1, il genere Castanea ha un areale molto vasto, caratterizzato da  C. 
sativa Mill. (castagno europeo) comprendente Portogallo, Spagna, Francia, Italia, 
Slovenia, Croazia, Grecia, Bulgaria, Turchia, alcune regioni dell’ex URSS fino al Mar 
Caspio ed una fascia ristretta del Nord Africa (dal Marocco alla Tunisia); 
il secondo areale è quello asiatico, comprendente la Cina, dove sono diffuse Castanea 
mollissima Bl. (castagno cinese) e Castanea seguinii Dode. (castagno di Seguin), la 
Corea ed il Giappone, dove prevale Castanea crenata Sieb.; l’altro areale è 
rappresentato dagli Stati Uniti, particolarmente nella zona orientale con Castanea 
dentata. 
 
 
 
 
 
 
Figura 1.  Areale di distribuzione del genere Castanea. 1. Castanea dentata  
2. Castanea sativa 3. Castanea mollissima 4. Castanea crenata. 
 
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L’attività antropica ha influito non poco a determinare la diffusione di questa specie in 
particolare nella realizzazione di impianti monospecifici; la sua distribuzione è avvenuta 
rapidamente, in coincidenza della dispersione delle cupulifere ed in particolare della 
querce e del faggio, delle quali rappresenta in molte stazioni, la specie vicariante 
(Giordano,1993). Il range di distribuzione si estende dal Caspio all’Atlantico, incluse le 
isole Madeira, Azorre e Canarie, dal 51° di latitudine in Germania sud-occidentale ed 
Inghilterra meridionale, al 37° di latitudine in Tunisia (Monte Tlecem). 
L’attuale classificazione tassonomica del genere si basa sullo studio effettuato da Jaynes 
(1975) in cui si  ipotizza che il genere Castanea si sia originato in Cina che viene 
descritto come il sito di maggiore diversità del genere; dall’antenato si sarebbero 
originate due vie di migrazione: una verso l’Europa che ha dato origine all’attuale 
specie C. sativa, che si sarebbe separata molto presto dal progenitore comune e che 
risulta essere la specie più vicina ad esso; una che da Oriente va verso l’America, essa 
avrebbe dato origine alle specie asiatiche in particolare prima alla specie Castanea 
crenata che risulta più vicina al progenitore e poi da un secondo progenitore avrebbero 
avuto origine le specie Castanea mollissima e Castanea dentata. 
Tuttavia la storia del castagno europeo dopo l’ultima glaciazione non è completamente 
chiara: alcuni ricercatori (Huang  et al., 1994; 1998; Manchon et al., 1997; Villani  et 
al., 1994) descrivono un declino della variabilità genetica legata agli isoenzimi dalla 
Cina all’Asia minore e alle regioni mediterranee dell’Europa e confermano l’ipotesi di 
una espansione verso occidente di Castanea mollissima che si porrebbe come 
progenitore delle specie di castagno che hanno portato al castagno europeo. 
La riduzione della diversità genetica è considerata una conseguenza della migrazione 
ovvero dell’addomesticamento delle specie originarie (Nei  et al., 1975). 
Questa ipotesi viene confermata anche dal recente studio presentato al “Convegno 
Nazionale Castagno 2001” (Paffetti et al., 2001) per mezzo dell’analisi della sequenza 
plastidiale trnL-trnF. 
Inoltre Villani et al. (1999) sottolineano l’importante ruolo svolto dalle popolazioni 
della Turchia nella sopravvivenza durante i periodi di glaciazione, difatti i dati 
palinologici sono consistenti con una origine turca del castagno europeo (Aira-
Rodriguez et al., 1995). Il castagno sarebbe sopravvissuto in rifugi glaciali nelle 
penisole del Mediterraneo dell’Europa meridionale, come la maggior parte delle specie 
di alberi dei climi temperati europei, dove sono stati rinvenuti diversi reperti fossili e 
resti di polline. Così le attuali popolazioni dell’Europa occidentale sarebbero il risultato 
dell’unione tra le popolazioni native con i discendenti delle varietà coltivate innestate. 
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1.2   CARATTERISTICHE BOTANICHE E BIOMORFOLOGICHE  
 
1.2.1   HABITAT: in Europa il castagno è presente nelle regioni montuose temperate e 
temperato-calde ed è coltivato fra i 300 e i 1000-1200 m s.l.m., in funzione della 
latitudine e delle caratteristiche climatiche delle singole zone castanicole. Specie 
mesofila, il castagno predilige esposizioni a N-NE poiché meno soggette a periodi 
siccitosi estivi e con minori escursioni termiche sia invernali, sia fra le differenti 
stagioni. In rapporto alle precipitazioni vive di norma in stazioni con una media annua 
compresa fra i 600 ed i 1600 mm ed una media nei tre mesi estivi di almeno 30 mm, al 
di sotto della quale la produzione può essere fortemente ridotta. Relativamente al 
terreno il castagno ha esigenze particolari e precise che limitano la possibilità di 
coltivazione: il pH non dovrebbe essere superiore a 6.5, rifugge tutti i terreni con 
presenza di calcare attivo e scarsamente drenanti dove più frequenti sono i problemi 
fitosanitari. 
 
1.2.2   INFIORESCENZE: il castagno è una pianta monoica con fiori unisessuali, monoici 
e poligami, portati sulla vegetazione dell’anno, che si evolvono solo a foliazione 
completa; l’impollinazione nel genere Castanea viene descritta come anemofila, 
entomofila, od una combinazione di entrambe  (Kubitzki et al., 1993). 
Molte cultivar sono autosterili, vale a dire che il polline del fiore maschile di un albero 
non feconda il fiore femminile della stessa pianta, inoltre,  numerose cultivar sono 
autoincompatibili, il polline cioè non è in grado di fecondare i fiori femminili della 
stessa varietà. Numerose varietà da frutto, in primo luogo i marroni, non producono 
polline o lo hanno malformato; per allegare hanno quindi bisogno dell'apporto di polline 
da parte di piante con fiori maschili. All'impianto del castagneto è quindi indispensabile 
provvedere a collocare delle piante aventi funzione di impollinatore. 
 
1.2.3   FRUTTO: è un achenio, incluso in un riccio molto spinescente. La forma dei frutti 
è determinata, oltreché geneticamente, dalla posizione all’interno del riccio: è 
emisferica per i frutti laterali, appiattita per quello centrale. A causa di anomalie 
d’impollinazione, sono presenti, spesso, castagne “vuote” o “vane”. Ogni frutto è 
rivestito da un pericarpo liscio e coriaceo, il cui colore varia dal marrone chiaro al bruno 
scuro. Sul pericarpo, soprattutto dei marroni, sono spesso visibili strie longitudinali più 
scure. Sulla parte distale della castagna è posta la torcia, costituita dai resti pelosi del 
perianzio e degli stili del fiore, mentre sulla parte basale si trova l'ilo o cicatrice ilare, 
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che è un'area più chiara del resto del frutto e su cui è disegnata la raggiatura stellare 
(Figura 2). Nell'ilo sono presenti anche anulazioni puntiformi, dette granuli migliari. 
All'interno del frutto, protetto da una pellicola rosata, chiamata episperma, si trova la 
parte edule: il seme. Entro uno stesso frutto possono alloggiare anche 2-3 semi, ognuno 
dei quali racchiuso nel proprio episperma. La incidenza percentuale di questi frutti, 
chiamati settati, o doppi e tripli, è in primo luogo una caratteristica varietale 
(poliembrionia), ma dipende anche dall'andamento climatico, più o meno favorevole nei 
momenti della fecondazione e dell'allegagione (Figura 4). 
I frutti del castagno, del peso da 8 a 20 g l'uno, si possono distinguere in marroni 
(qualità grossa a facce convesse), castagne domestiche (più piccole dolci a pellicola 
facilmente staccabile) e castagne selvatiche (ancor più piccole e meno dolci a pellicola 
difficilmente staccabile). 
Si mangiano allo stato fresco o secco, crude, bollite, arrostite, e si riducono in farina, 
con la quale si preparano pietanze e dolciumi. Il castagno da frutto, la cui produzione 
inizia verso il quindicesimo anno, può dare 20-30 Kg per anno; per ettaro in media può 
produrne una tonnellata fino ad un massimo di due. La massima produzione si ottiene a 
80-100 anni di età. 
 
 
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Figura 2. Frutto: rappresentazione di  alcuni dei caratteri morfologici attualmente utilizzati per il 
riconoscimento varietale. 
c=costolature, d=distanza dalla base del diametro trasversale maggiore ep=estensione della pelosità,  
g=gibbosità, a=altezza, i=ilo, lt=lunghezza torcia, lu=lunghezza, p=pelosità, ps=profondità del solco, s=semi, 
so=setto, sp=spessore, st=stella, t=torcia 
Figura 3.  Forma dei frutti: ovoidale, ovoidale allargata, globosa, ellittico-trasversa, ellittico-
allargata. 
 
Figura 4.  Frutto monoembrionico e frutto poliembrionico. 
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1.3   PRODUZIONE, TRASFORMAZIONE, ASPETTI  ECONOMICI  
Il castagno è specie “polifunzionale” infatti è caratterizzato da diversi prodotti: 
uno dei più importanti è il frutto, di grande importanza per la pasticceria fresca e secca e 
per l’alimentazione del passato. Per questa ragione l’area di distribuzione della specie è 
aumentata. Molte varietà sono state descritte e propagate con gli innesti, la maggior 
parte per la produzione del frutto, alcune per il legno o per entrambi (Breviglieri 1955; 
Borghetti et al., 1993). Sebbene i prezzi per la castagna siano molto buoni i castagneti 
da frutto sono stati abbandonati in seguito allo spopolamento delle campagne. 
 
1.3.1   LA CASTAGNA  NEL MONDO 
 
I dati pubblicati annualmente dalla FAO, consentono di seguire l’evoluzione della 
castanicoltura nel mondo; le ultime informazioni disponibili riportate in tabella 1 sono 
relative alle superfici e produzioni rilevate nel 2003.  
 
Tabella 1. Produzione mondiale di castagne dal 1961 al 2003 (FAO, 2003). 
Anno Anno Anno Anno Anno Anno Anno 
Produzione (t)  
1961 1971 1981 1991 2001 2002 2003 
Cina 129.000 146.000 106.000 257.000 599.077 701.684 715.000 
Corea del sud 500 2.789 62.950 89.747 94.130 72.405 72.405 
Italia 123.854 61.800 67.353 66.579 50.000 50.000 50.000 
Turchia 38.400 48.000 59.000 81.000 47.000 47.000 48.000 
Bolivia 0 0 0 15.894 34.500 34.500 35.000 
Portogallo 82.000 25.900 18.200 15.713 26.118 31.385 28.000 
Giappone 27.500 49.900 59.100 32.400 29.000 30.100 25.100 
Russia 1.400 3.700 6.400 13.000 16.000 16.000 17.000 
Grecia 12.634 17.106 13.176 12.968 12.000 12.000 12.000 
Francia 71.230 44.140 26.000 12.394 13.032 11.230 9.710 
Spagna 99.000 75.000 20.771 18.942 9.510 9.510 9.510 
Corea del nord 2.500 4.100 5.800 8.200 8.700 8.700 9.000 
Ungheria 800 2.444 4.276 1.094 991 580 1.000 
Peru 0 0 1.755 1.508 1.785 972 1.000 
Romania 0 0 0 0 1.000 1.000 1.000 
Yugoslavia  5.250 6.500 5.500 2.800 733 433 933 
Albania 0 0 0 0 400 380 380 
Bulgaria 131 100 13 15 300 300 300 
Svizzera 0 0 0 200 200 200 200 
Cameroon 0 0 0 100 100 100 100 
Zimbabwe 0 0 0 50 40 40 40 
Brasile 199 119 0 0 0 0 0 
Totale mondiale 594.398 487.598 456.294 629.604 945.116 1.029.019 1.036.178