I ricercatori lavorano per contrastare l'erosione genetica e selezionare varietà di olivo resistenti

Al centro del dibattito globale sul legame tra sviluppo sostenibile e cambiamenti climatici, la biodiversità sta suscitando un crescente interesse. 

Per quanto riguarda la biodiversità dell’olivo, negli ultimi anni si è registrata una crescente attenzione da parte degli operatori del settore agroalimentare e dei ricercatori, impegnati a contrastare l’erosione genetica, nonché a studiare e selezionare varietà più resilienti.

Un’ampia biodiversità è utile per i ricercatori che vogliono realizzare nuovi programmi di selezione.- Samanta Zelasco, ricercatrice in genetica dell’olivo, CREA

“L’olivo (Olea europaea subsp. europaea) è una specie arborea molto antica con una grande ricchezza di diversità genetica”, ha affermato Samanta Zelasco, ricercatrice presso il Centro per le colture di olivo, frutta e agrumi del Consiglio per la ricerca agricola e l’analisi dell’economia agraria (CREA-OFA) di Rende, in Calabria.

“Innanzitutto, dobbiamo chiarire che ‘diversità genetica’ è la definizione scientifica che nel dibattito pubblico viene generalmente sostituita da ‘biodiversità’”, ha aggiunto. 

Vedi anche: Il genotipo gioca un ruolo significativo nel contenuto di acidi grassi dell’olio d’oliva vergine

Secondo l’ultimo calcolo ufficiale effettuato dal CREA nel 2012 sul Secondo rapporto dello Stato delle risorse genetiche vegetali per l’alimentazione e l’agricoltura dell’Organizzazione delle Nazioni Unite per l’alimentazione e l’agricoltura, il germoplasma olivicolo presente nelle principali collezioni ex situ del mondo ammontava ad almeno 2.629 varietà diverse. 

L’Italia possiede la più ricca diversità genetica, con 734 denominazioni iscritte nel registro nazionale delle varietà di piante da frutto, aggiornato nel 2020 dal Ministero dell’Agricoltura italiano.

“L’Italia vanta un numero molto elevato di varietà e la composizione del suo germoplasma olivicolo è la più ampia e variegata al mondo”, ha affermato Zelasco. “Essendo al centro del Mediterraneo, nel corso dei millenni, il Paese ha vissuto diversi eventi storici e movimenti di popoli che hanno favorito l’importazione e lo scambio di materiale vegetale, contribuendo ad arricchire il suo patrimonio varietale.”

Oggi, le frequenti segnalazioni di genotipi presumibilmente nuovi indicano una grande diversità di germoplasma. Tuttavia, i ricercatori avvertono che il numero preciso di varietà non può essere definito con certezza a causa dei molteplici casi di sinonimia e omonimia.

«Recentemente abbiamo condotto un’approfondita indagine molecolare sulle varietà italiane utilizzando un numero molto elevato di marcatori che coprono quasi l’intero genoma», ha detto Zelasco. “Non abbiamo ancora completato lo studio, ma possiamo già dire che presumibilmente una buona parte del materiale genetico, forse la metà, è rappresentata da casi di sinonimia.” 

“Probabilmente lo stesso accade in altri paesi”, ha aggiunto. “Tuttavia, l’Italia possiede un numero enorme di varietà, che sono il risultato di selezioni locali. Nella maggior parte delle regioni italiane si possono trovare circa 30-40 varietà, quindi un ampio germoplasma anche a livello locale.”

Diverse linee di prove scientifiche indicano che l’area di addomesticamento dell’olivo sia il Levante (ovvero la regione del Mediterraneo orientale che comprende l’odierna Cipro, Israele, Giordania, Libano, Siria, Palestina e gran parte della Turchia), da cui si è diffuso in tutto il bacino del Mediterraneo. 

La propagazione vegetativa ha svolto un ruolo cruciale, motivo per cui si possono trovare molti casi di sinonimia nel germoplasma dell’olivo – Zelasco porta l’es­empio della var­i­età to­sca­na Santa Caterina che mostra lo stesso pro­fi­lo mo­le­co­la­re della cul­ti­var spa­gnola Gordal Sevillana. Nel frattempo, l’olivo si è differenziato a livello locale, generando molte varietà.

“Quando entrano in gioco casi di sinonimia, ovvero diverse denominazioni della stessa cultivar, possono sorgere problemi commerciali”, ha affermato Zelasco. “Le controversie legali relative all’approvvigionamento di olive da tavola e oli extravergini di oliva provenienti da aree geografiche diverse da quelle previste dalle norme di produzione delle Indicazioni Geografiche Protette (IGP) e delle Denominazioni di Origine Protette (DOP) sono sempre più frequenti». 

«Il ri­sequen­ci­amento dei genomi delle var­i­età incluse nei disciplinari potrebbe aiutare a selezionare marcatori specifici per cultivar-spec­ifi­ci in grado di identi­fi­care in modo inequi­vo­co­le le singole var­i­età e di fornire un si­stema di cert­i­fi­ca­zione genetica più effi­ca­ce”, ha aggiunto.

Nel contesto attuale, in cui la ricerca mira a individuare soluzioni nel campo della sostenibilità, un patrimonio genetico ricco e variegato può rivelarsi utile anche per attingere a geni destinati ai programmi di miglioramento genetico.

“Un’ampia biodiversità è utile per i ricercatori che vogliono realizzare nuovi programmi di selezione”, ha detto Zelasco. “Il primo passo è comprendere il comportamento di una varietà a livello agronomico, per individuare i geni nel suo DNA che migliorano particolari caratteristiche, o meglio le mutazioni all’interno dei geni responsabili del miglioramento delle caratteristiche agronomiche.”

Per osservare l’espressione genetica di diverse varietà, il loro comportamento deve essere studiato in un unico ambiente, da qui l’importanza delle collezioni.

“Ci vogliono anni per fenotipizzare e caratterizzare una varietà, poiché dobbiamo considerare gli ‘anni buoni’ e gli ‘anni cattivi’ nel ciclo di produzione alternata dell’olivo, e abbiamo bisogno di dati solidi ripetuti almeno per tre o quattro anni”, ha detto Zelasco. 

“Poiché la maggior parte dei tratti agronomici è condizionata dall’ambiente, il confronto varietale deve essere esteso anche ad altri ambienti che possano essere rappresentati con precisione dalle collezioni contenenti varietà comuni”,” ha aggiunto. ​“Una volta con­clusa la con­fronto tra le var­i­età, possiamo identi­fi­care quali geni sono co­in­vol­ti e le muta­zioni che sono respon­sa­bi­li del miglioramento dei tra­tti.”

Attualmente, tali mutazioni sono utilizzate nell’innovativa tecnica genomica chiamata editing genomico, che fa parte delle tecniche di evoluzione assistita, l’ultima novità nel settore. L’editing genomico consiste in una modifica puntuale del genoma in un sito specifico, a differenza della mutagenesi tradizionale che agisce in modo casuale.

“Le mutazioni migliorative vengono identificate attraverso un approccio statistico, e non trasferiamo il DNA, ma identifichiamo le sequenze e diamo istruzioni a un complesso enzimatico in grado di riprodurre la mutazione”, ha detto Zelasco. 

«Questo è un chiaro esempio di potenziamento della diversità genetica dell’olivo», ha aggiunto. «In particolare, identifichiamo i tratti migliorativi e li riproduciamo nella varietà da migliorare senza alterarne il background genetico».

Per fare un esem­po­io concreto, la Carolea, la var­i­età più diffusa in Calabria, è una delle cul­tiv­ar studiate dai ricercatori del CREA per la sua sus­cep­ibi­lità alla Spilocaea oleaginea, che causa la macchia del pavone, un problema fitosanitario potenz­ia­men­te si­gni­fi­ca­tivo.

“Recentemente, abbiamo fe­no­ti­p­o­­za­­to la sus­cep­ti­bi­li­tà alla Spilocaea oleaginea di al­meno 150 var­i­età della nostra col­le­zione, e quindi saremo presto in grado di identi­fi­care le muta­zioni di miglio­ra­mento met­ten­do in rela­zione il geno­tipo al fe­no­tipo”, ha detto Zelasco. 

“I geni responsabili della risposta della pianta all’agente patogeno sono stati recentemente identificati anche dal gruppo di ricerca dell’Università di Palermo”, ha aggiunto. “Quindi, nei prossimi anni, saremo probabilmente in grado di riprodurre la mutazione migliorativa in questa varietà attraverso la tecnica di editing genomico e quindi di ottenere una Carolea migliorata che tolleri la macchia del pavone.”

Considerando la riduzione dei trattamenti fitosanitari con piante meno sensibili a determinate malattie, la ricerca su tecniche genomiche innovative apre la strada alla selezione di piante più adatte ai nuovi scenari climatici.

Infine, lo studio del germoplasma permette di riscoprire varietà che erano state messe da parte e che presentano caratteristiche che possono rivelarsi utili nel contesto attuale. 

“Posso citare l’esempio di una varietà pugliese trascurata chiamata Toscanina, che ha un contenuto molto elevato di acido oleico e composti fenolici ed entra in produzione precocemente pur essendo piuttosto produttiva con un’alternanza moderata”, ha detto Zelasco. 

«La stiamo ora testando per la tolleranza allo stress idrico e allo stress biotico», ha aggiunto. «Questo tipo di informazioni è ancora carente, poiché questi aspetti sono diventati di recente una priorità per il mondo scientifico».

Al momento della stesura di questo articolo, cinque nuove accessioni sono pronte per essere incluse nella collezione del CREA a Mirto Crosia, situata sulla costa ionica della Calabria, in provincia di Cosenza: dopo essere state caratterizzate geneticamente, le accessioni presentano profili molecolari unici.

“Si tratta di accessioni ancora non pub­blicate, quindi di potenziali nuove varietà, che non hanno ancora un nome definito”, ha detto Zelasco. 

Ha pre­ci­so­samente indi­ca­to che sono state rin­tro­va­te in Calab­ria e in altre re­gioni ita­li­ane, e che alcune di esse pro­vengono da polloni di piante monu­mentali secolari, tra cui uno dal portainnesto dell’Olivone di Fibbianello a Semproniano, in Toscana.

“Gli olivi monumentali sono un oggetto di studio interessante per comprendere la filogenesi della specie”, ha affermato Zelasco. “Un’analisi genomica molto approfondita ci permette di capire come la specie si sia evoluta dalla fase di addomesticamento ad oggi.”

“Una tendenza attuale è infatti quella di creare collezioni di piante selvatiche, e una nuova collezione di questo tipo è stata recentemente creata in Croazia”, ha aggiunto. “Dobbiamo considerare che il materiale olivicolo selvatico è un serbatoio di nuovi geni molto utili per un programma di selezione, specialmente per identificare caratteri agronomici più resilienti.”

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