Modulazione dell’induzione fiorale nel melo mediante applicazioni di gibberellina A7: effetti sul ritorno a fiore e sull’espressione genica

Floral induc&on is one of the key processes regula&ng apple (Malus domes<ca Borkh.) produc&vity, as it determines the number of buds that will differen&ate into flowers and, consequently, the yield poten&al of the following growing season. The possibility of modula&ng this process is of considerable agronomic interest, as it may contribute to the control of biennial bearing, a phenomenon responsible for significant fluctua&ons in both fruit yield and quality. The aim of this study was to evaluate the effect of exogenous applica&ons of GA4+7 (mainly GA7) gibberellins on the modula&on of floral induc&on in apple, inves&ga&ng both the agronomic effects on return bloom and the molecular response of genes involved in the regula&on of flowering. The experiment was conducted at the Laimburg Research Centre (South Tyrol, Italy) during the 2024 and 2025 growing seasons using the commercial formula&on SevenGib, applied at different &mings throughout the floral induc&on period. Treatment efficacy was assessed by measuring return bloom in the following spring and by analysing gene expression in apical and lateral buds through quan&ta&ve real-&me PCR (qRT-PCR). The analysed genes included flowering promoters and repressors, as well as genes involved in the gibberellin response, namely FT1, AP1, FLC1c, BLH14, bHLH48, and GASA11/25. The results revealed markedly different responses between the two experimental seasons. In 2024, no significant differences in return bloom were detected despite observable changes in the expression of several genes associated with floral induc&on. In contrast, in 2025, the applica&on performed 20 days aler full bloom resulted in a significant reduc&on in return bloom, approximately 42% lower than the untreated control, sugges&ng the existence of a physiological window during which buds are par&cularly sensi&ve to gibberellin applica&on. Among the analysed genes, FT1 and especially AP1 showed the strongest agreement with the agronomic response, highligh&ng their central role in the regula&on of floral induc&on and in the interpreta&on of the treatment effects. Overall, the results indicate that the effec&veness of gibberellin applica&ons depends primarily on the &ming of treatment rather than on the applica&on itself, confirming 9 that the modula&on of floral induc&on results from the interac&on between hormonal signalling, transcrip&onal regulatory networks, and the physiological status of the bud. This study contributes to a beGer understanding of the physiological and molecular mechanisms regula&ng floral induc&on in apple and provides useful insights for the development of more precise and sustainable strategies to manage biennial bearing.

L'induzione fiorale rappresenta uno dei principali processi che regolano la produttività del melo (Malus domestica Borkh.), determinando il numero di gemme che differenzieranno a fiore e, di conseguenza, il potenziale produttivo della stagione successiva. La possibilità di modulare questo processo riveste un notevole interesse agronomico, in quanto potrebbe contribuire al controllo dell'alternanza di produzione, fenomeno responsabile di importanti oscillazioni quantitative e qualitative della produzione. Il presente lavoro ha avuto l'obiettivo di valutare l'effetto dell'applicazione esogena di gibberelline GA4+7 (in prevalenza GA7) sulla modulazione dell'induzione fiorale nel melo, analizzandone sia gli effetti agronomici sul ritorno a fiore sia la risposta molecolare di geni coinvolti nella regolazione della fioritura. La sperimentazione è stata condotta presso il Centro di Sperimentazione Laimburg (BZ) nel corso delle campagne 2024 e 2025, utilizzando il formulato commerciale SevenGib applicato in differenti epoche durante il periodo di induzione fiorale. L'efficacia del trattamento è stata valutata mediante il rilievo del ritorno a fiore nella primavera successiva e attraverso l'analisi dell'espressione genica di gemme apicali e laterali mediante qRT-PCR. In particolare, sono stati analizzati geni promotori e repressori della fioritura e altri geni coinvolti nella risposta alle gibberelline, tra cui FT1, AP1, FLC1c, BLH14, bHLH48 e GASA11/25. I risultati hanno evidenziato una risposta differente tra le due campagne sperimentali. Nel 2024 il trattamento non ha determinato variazioni significative del ritorno a fiore, nonostante fossero osservabili modificazioni nell'espressione di diversi geni coinvolti nella regolazione della fioritura. Al contrario, nella campagna 2025, l'applicazione effettuata a 20 giorni dalla piena fioritura ha determinato una significativa riduzione del ritorno a fiore, pari a circa il 42% rispetto al controllo, suggerendo l'esistenza di una finestra fisiologica di particolare sensibilità delle gemme all'azione delle gibberelline. Tra i geni analizzati, FT1 e soprattutto AP1 hanno mostrato la maggiore coerenza con la risposta agronomica osservata, evidenziando il loro ruolo centrale nella regolazione dell'induzione fiorale e nell'interpretazione della risposta al trattamento. Nel complesso, i risultati ottenuti indicano che l'efficacia delle gibberelline dipende principalmente dal momento di applicazione piuttosto che dalla semplice somministrazione del prodotto, confermando come la modulazione dell'induzione fiorale sia il risultato dell'interazione tra segnali ormonali, reti di regolazione trascrizionale e stato fisiologico della gemma. Il lavoro contribuisce ad ampliare le conoscenze sui meccanismi fisiologici e molecolari che regolano l'induzione fiorale del melo e fornisce nuove indicazioni per lo sviluppo di strategie agronomiche finalizzate a una gestione più razionale e sostenibile dell'alternanza produttiva.