Sequenziato il genoma della melanzana: perché è importante

Un team di ricerca a guida italiana ha decodificato il genoma della melanzana. Un punto di partenza per esperimenti di miglioramento genetico che mirino a creare varietà più adattate ai cambiamenti climatici.
Marco Boscolo, 02 Ottobre 2019
Micron
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Giornalista scientifico

Alla scoperta della biodiversità genetica della melanzana. È un po’ questo, semplificando, il mantra che ha portato un gruppo di ricercatori di ENEA, CREA e delle Università di Verona e Torino a decodificare il genoma della melanzana, come riferisce il loro studio pubblicato recentemente su Scientific Reports del gruppo Nature. Questo sarà il genoma di riferimento della melanzana per i prossimi anni, alla base di studi sulla biodiversità della melanzana, ma anche – e soprattutto – il punto di partenza per esperimenti di miglioramento genetico che mirino a creare varietà più adattate ai cambiamenti climatici.

«Bisogna cominciare con il sottolineare come, fra le Solanacee, la melanzana sia la terza pianta alimentare più importante», esordisce Giovanni Giuliano, dirigente di ricerca della Divisione ENEA di Biotecnologie e Agroindustria. Le Solanacee sono una grande famiglia di piante, che comprende tra le 2.500 e le 3.000 specie, non tutte commestibili. Solanacee sono, per esempio, il pomodoro e la patata, ma anche il tabacco e la petunia. Della melanzana, ampiamente usata nella cucina di moltissimi paesi del mondo, l’Italia è inoltre il principale produttore europeo, motivo per cui conoscerla meglio potrà avere ripercussioni anche sul piano della produzione e dell’economia.

Della melanzana esisteva già un genoma sequenziato da un gruppo giapponese alcuni anni fa, ma non «ancorato alla mappa genetica», spiega Giuliano, «cioè ne conoscevamo il contenuto in termini di geni, ma non in che ordine fossero organizzati», rendendolo poco adatto per il miglioramento genetico. Si tratta di un elemento fondamentale nell’ottica di effettuare incroci e generare nuove varietà che abbiano caratteristiche dovute a geni specifici. «Le solanacee, melanzana inclusa, hanno circa 35 mila geni che sono suddivisi su 12 cromosomi», continua Giuliano. «Sapere su quale cromosoma si trova un gene che mi interessa, per esempio quello per una maggiore resistenza alla siccità, è di fondamentale importanza nel lavoro di miglioramento genetico».

Il genoma di riferimento della melanzana è basato sulla varietà 67/3, una varietà tutta italiana sviluppata dal CREA incrociando la varietà “Tunisina” della tipologia Violetta con una linea di origine asiatica, per correggerne il difetto della polpa soffice che assorbe parecchio olio in cottura. Un ruolo fondamentale l’hanno avuto anche le tecnologie per il sequenziamento. «I colleghi dell’Università di Verona hanno impiegato tecniche di lettura ottica molto avanzate», commenta Giuliano. «Per dare una misura di quanto velocemente sono avanzate, basti pensare che i consorzi con i quali tra il 2011 e il 2012 abbiamo sequenziato il genoma di patata e pomodoro, che hanno circa 1 miliardo di basi, hanno impiegato circa 10 milioni di euro per ogni genoma, mentre per la melanzana, che ha circa 1,2 miliardi di basi abbiamo speso 2-300 mila euro: una bazzecola al confronto del valore economico della produzione agricola di questo ortaggio, che nel mondo è 19 miliardi e in Italia 150 milioni circa».

Il genoma di riferimento è un risultato importante per la conoscenza della melanzana. Metà delle Solanacee appartengono a un unico genere, il Solanum, che si divide a sua volta in due sottogeneri. Al primo, il cosiddetto Solanum vero, appartengono il pomodoro e la patata; mentre al secondo, il Solanum spinoso a cui appartengono 450 specie circa, tra cui la melanzana. Di quest’ultimo gruppo, «il genoma della melanzana è il primo a venire sequenziato», racconta Giuliano, «aprendo la strada a una migliore conoscenza dell’intero gruppo e della sua ricchezza genetica». Ne fanno parte, oltre che la nostra melanzana (S. melongena), anche due altre importanti colture per molti paesi della fascia tropicale: il S. macrocarpon, dai frutti bianchi e originario dell’Africa occidentale, e il S. aethiopicum, conosciuto anche come “falso pomodoro”. «Esistono circa 70 specie selvatiche strettamente imparentate con la melanzana, alcune delle quali sono minacciate di estinzione dall’erosione del loro habitat e dai cambiamenti climatici», conclude Giuliano, «e si tratta di una ricchezza genetica che rischia di essere perduta».

Per questo motivo, il prossimo passo sarà quello di generare un “pan-genoma” della melanzana, cioè andare a sequenziare il genoma delle specie affini a 67/3 per identificare varianti geniche interessanti per le caratteristiche di resistenza e adattabilità, in modo da avere a disposizione geni e tratti utili per nuove varietà che assicurino che la melanzana farà parte della nostra alimentazione anche in futuro.

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