I ricercatori scoprono una diversità genetica nascosta negli ulivi secolari del Sud Italia

Un gruppo di ricercatori ha riscontrato una diversità genetica superiore alle aspettative tra gli ulivi secolari e monumentali campionati in Calabria e in Basilicata, nel sud dell’Italia.

Lo studio, pubblicato su Frontiers in Plant Science, ha analizzato 347 ulivi provenienti dalle due regioni, tra cui 172 esemplari monumentali, alcuni dei quali sono sopravvissuti per secoli.

Abbiamo un potenziale straordinario, ma gran parte di esso rimane ancora inesplorato.– Thomas Vatrano, agronomo e coautore dello studio

I ricercatori hanno identificato 114 profili genetici distinti che non corrispondevano ad alcuna cultivar presente nei database di riferimento utilizzati, rivelando così un serbatoio di biodiversità olivicola finora non documentato.

Data l’elevata percentuale di profili genetici non identificati in precedenza riscontrata in questa indagine limitata, i ricercatori ritengono che un campionamento più ampio potrebbe rivelare una diversità ancora maggiore.

«Ci aspettavamo di trovare una ricca biodiversità, ma non in misura così ampia. È impressionante e di grande interesse: si tratta di un potenziale genetico che potrebbe anche offrire soluzioni ad alcune delle sfide che il settore olivicolo si trova ad affrontare oggi», ha dichiarato a Olive Oil Times Thomas Vatrano, agronomo e coautore dello studio.

Vatrano, che da circa 15 anni studia la biodiversità olivicola calabrese, in gran parte inesplorata, ha affermato che i cambiamenti climatici, le sfide legate alla produttività e l’emergere di nuovi agenti patogeni hanno reso sempre più urgente l’identificazione e lo studio di questo patrimonio genetico.

“Credo fermamente che la biodiversità possa salvarci”, ha affermato Vatrano. “Con l’arrivo della Xylella in Calabria, ne sono ancora più convinto. Con tutta la biodiversità che abbiamo qui, credo che da qualche parte debba esserci del materiale in grado di mostrare resistenza o altre caratteristiche utili”.

Gli scienziati hanno utilizzato diversi marcatori molecolari per identificare i profili genetici degli alberi, tracciarne i lignaggi materni e determinarne la compatibilità riproduttiva.

Confrontando il corredo genetico delle chiome e dei portainnesti, hanno inoltre scoperto tracce di pratiche secolari di innesto e selezione.

«Durante il progetto ho viaggiato in tutta la Calabria, dal nord al sud più profondo, e direi di aver raccolto forse il 30 per cento di ciò che potrebbe esserci», ha affermato Vatrano. «Quindi potete immaginare cosa ci sia ancora da scoprire».

Riferendosi ai profili genetici appena identificati, Vatrano ha sottolineato che un genotipo non identificato non dovrebbe essere automaticamente descritto come una nuova cultivar.

«Quando diciamo che un genotipo non è catalogato o non è stato identificato in precedenza, significa che il suo profilo genetico non corrisponde a quello presente nelle banche dati di riferimento internazionali», ha spiegato. «Può trattarsi di un nuovo esemplare, di un olivello spinoso (olivo selvatico) oppure di una pianta che nel corso del tempo è diventata importante per una popolazione locale, che potrebbe averla utilizzata per produrre olio d’oliva senza conoscerne l’origine».

L’analisi genetica ha inoltre aggiunto nuovi dettagli alla storia della coltivazione dell’olivo nella regione.

Vatrano ha fatto riferimento al materiale raccolto a Santa Sofia d’Epiro, una comunità arbëreshë nella zona di Cosenza, in Calabria, dove le popolazioni locali coltivano olive da generazioni.

«Chissà se una di queste piante possa essere stata portata lì dalle comunità arbëreshë secoli fa», ha detto, riferendosi alla migrazione delle popolazioni dai Balcani verso l’Italia meridionale nel XIV e XV secolo. «Ci sono piante che la popolazione locale utilizza ancora oggi per produrre olio d’oliva, ma di cui semplicemente non conosciamo l’origine».

Lo studio ha inoltre fornito prove genetiche coerenti con le pratiche storiche di innesto e ha dimostrato che la diversità nascosta non si limita alle parti visibili e produttive degli alberi.

I ricercatori hanno identificato 34 casi in cui la chioma e il portainnesto presentavano profili genetici diversi. Hanno inoltre individuato 35 genotipi non catalogati presenti esclusivamente nei portainnesti, il che suggerisce che gli ulivi antichi possano conservare materiale genetico non più presente nelle cultivar che crescono sopra di essi.

I ricercatori hanno tracciato i lignaggi genetici materni degli alberi analizzando il DNA contenuto nei cloroplasti, strutture cellulari il cui materiale genetico può essere utilizzato per seguire l’eredità materna. Ciò ha permesso loro di distinguere tra due lignaggi principali, noti come E1 ed E2.

Le chiome coltivate appartenevano prevalentemente al lignaggio E1, associato al Mediterraneo orientale e diffuso tra gli olivi coltivati. Molti portainnesti, tuttavia, conservavano il lignaggio E2, associato alle popolazioni autoctone di olivi del Mediterraneo centro-occidentale.

Secondo i ricercatori, questa distinzione è coerente con la pratica, tramandata da generazioni di agricoltori, di innestare varietà coltivate selezionate su olivi selvatici locali già adattati alle condizioni del territorio.

Tra le scoperte più insolite figurano tre alberi calabresi che mostrano segni di possibile poliploidia.

Gli ulivi sono normalmente diploidi, il che significa che le loro cellule contengono due set di cromosomi, uno ereditato da ciascun genitore. Una pianta poliploide, al contrario, possiede set di cromosomi aggiuntivi.

I ricercatori hanno cautamente definito la scoperta come “poliploidia putativa” poiché non hanno contato direttamente i cromosomi degli alberi.

Il segnale proveniva invece dai loro profili genetici. Mentre una pianta diploide normalmente non mostrerebbe più di due alleli, ovvero versioni diverse della stessa regione di DNA, per ciascun marcatore, i tre alberi ne presentavano più di due in otto dei dieci marcatori esaminati.

Per escludere errori di laboratorio, i ricercatori hanno estratto il DNA in tre occasioni separate e hanno eseguito l’amplificazione e l’analisi genetica in duplicato, ottenendo costantemente lo stesso risultato.

Hanno inoltre riscontrato che le chiome e i portainnesti presentavano profili genetici identici, il che suggerisce che gli alberi crescessero sulle proprie radici anziché essere innestati su portainnesti geneticamente diversi.

Se confermato, il risultato sarebbe insolito poiché l’olivo coltivato è generalmente considerato una specie diploide, mentre casi accertati di poliploidia sono stati segnalati principalmente in altre sottospecie di olivo geograficamente isolate.

I ricercatori hanno inoltre determinato il gruppo di compatibilità riproduttiva degli alberi campionati.

Gli olivi presentano un meccanismo riproduttivo noto come autoincompatibilità diallelica, che li suddivide in due gruppi di compatibilità, G1 e G2. Gli alberi appartenenti allo stesso gruppo sono riproduttivamente incompatibili: il polline di un albero G1 non può normalmente fecondare un altro albero G1, così come un albero G2 non può normalmente fecondare un altro G2. La fecondazione avviene invece con successo tra alberi appartenenti a gruppi opposti.

Utilizzando un marcatore genetico, i ricercatori hanno riscontrato una netta differenza tra le due regioni. In Basilicata, il gruppo G1 era fortemente dominante, con 185 alberi assegnati al gruppo G1 e 64 al gruppo G2. In Calabria, il quadro si è invertito, con 62 alberi nel gruppo G2 e 36 nel gruppo G1.

La scoperta ha implicazioni pratiche che vanno oltre la comprensione di come si siano sviluppate le popolazioni locali di olivi.

Conoscere il gruppo di compatibilità riproduttiva di una varietà di olivo può aiutare i coltivatori a garantire la presenza di impollinatori adeguati in un oliveto e a ridurre il rischio di scarsa allegagione. Le stesse informazioni possono aiutare i ricercatori a selezionare genitori compatibili quando sviluppano nuove varietà attraverso programmi di selezione.

L’analisi genetica più ampia ha inoltre dimostrato che le popolazioni di olivi dell’Italia meridionale erano ben lungi dall’essere isolate. Il materiale locale presentava affinità genetiche con altre popolazioni mediterranee, in particolare quelle provenienti dalla Grecia e dall’Algeria, un andamento coerente con una lunga storia di spostamenti e scambi di materiale vegetale in tutto il Mediterraneo.

«C’è moltissimo da indagare», ha affermato Vatrano. «Abbiamo trovato antichi olivi selvatici, portainnesti associati a varietà greche e materiale collegato al Mediterraneo orientale. Tutto ciò contribuisce a ricostruire il lungo processo di addomesticamento dell’olivo e il movimento del materiale vegetale da est a ovest».

Per Vatrano, identificare questa diversità va oltre la semplice ricostruzione della storia agricola.

«Il cambiamento climatico non minaccia necessariamente la sopravvivenza dell’olivo come specie», ha affermato Vatrano. «La pianta può sopravvivere a siccità estreme, ma può perdere i frutti, e in tal caso non avremo alcuna produzione. Ciò che dobbiamo proteggere è la produzione agricola».

«Abbiamo un potenziale straordinario, ma gran parte di esso rimane inesplorato», ha aggiunto. «Potrebbero esserci varietà più adatte a sistemi ad alta densità, varietà con portamenti utili o materiale che potrebbe essere utilizzato per sviluppare portainnesti clonali. Abbiamo una grande biodiversità, ma ne sappiamo ancora troppo poco».

Il passo successivo, ha affermato Vatrano, dovrebbe essere quello di preservare e valutare il materiale identificato nell’indagine, piuttosto che lasciare che il lavoro si concluda con la caratterizzazione genetica.

«Dovremmo creare una collezione di germoplasma in campo, propagare queste piante e iniziare a lavorarci», ha detto. «Ci sono piante che crescono vicino al mare e che sembrano tollerare uno stress salino estremo, antichi oleastri che potrebbero avere un potenziale come portainnesti nanizzanti e altro materiale che merita di essere studiato. Il lavoro non dovrebbe fermarsi qui».

Vatrano ha espresso la preoccupazione che parte del materiale genetico individuato nella ricerca possa scomparire prima che il suo valore agronomico sia adeguatamente compreso.

«Questo è il mio timore», ha detto. «Abbiamo identificato tutto questo materiale, ma ora deve essere conservato e studiato. C’è ancora tantissimo lavoro da fare».