Un atlante dei geni della melanzana ne ricostruisce la storia

Stilato per la prima volta un atlante completo dei geni (pangenoma) e dei caratteri di interesse agronomico (panfenoma) della melanzana (Solanum melongena). L'analisi, che ha permesso di r icostruire la storia dell'ortaggio aprendo nuove prospettive per la sua selezione futura , è pubblicata sulla rivista Nature Communications.

La ricerca, frutto di una collaborazione internazionale che coinvolge ventiquattro ricercatori e ricercatrici di sette Paesi, è stato coordinato da Lorenzo Barchi, docente dell'Università di Torino (dipartimento di Scienze agrarie, forestali e alimentari -Disafa), Björn Usadel del Centro di ricerca di Jülich e dell'Università Heinrich Heine di Düsseldorf (Germania), e Giovanni Giuliano dell'Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile (Enea, Italia).

Lo studio prende avvio da una collezione mondiale di oltre 3.400 varietà di melanzane e dei loro progenitori selvatici .L'analisi di questo patrimonio genetico ha permesso di ricostruire la storia della domesticazione della specie in India e nel Sud-Est asiatico, e di seguirne la diffusione lungo le rotte commerciali antiche che collegavano il Medio Oriente, l'Europa e l'Estremo Oriente. Le analisi hanno rivelato come la selezione operata dall'uomo e dall'ambiente abbia modellato nel tempo i caratteri morfologici e produttivi della specie. Ad esempio, le varietà asiatiche hanno mantenuto il colore della buccia non viola e le foglie spinose dei progenitori selvatici.

"Questo lavoro rappresenta una pietra miliare: non solo riscrive la storia del miglioramento genetico della melanzana, ma apre nuove prospettive per la sua selezione futura", afferma Barchi. Le informazioni genetiche e fenotipiche generate costituiscono un archivio di riferimento unico a livello mondiale, che consentirà di accelerare lo sviluppo di nuove varietà più produttive, resistenti e sostenibili. "Questo approccio crea una situazione vantaggiosa per tutti - sottolinea Barchi -: custodi, ricercatori, aziende sementiere e consumatori potranno trarre beneficio da una ricerca pubblica che valorizza la biodiversità e promuove l'innovazione sostenibile".

Il team di ricercatori ha selezionato 368 varietà rappresentative della specie , includendo i progenitori selvatici Solanum incanum e Solanum insanum. Le sequenze genomiche di queste accessioni sono state analizzate insieme a 218 tratti di interesse agronomico , tra cui resistenza a stress biotici e abiotici e composizione metabolica del frutto, attraverso prove in campo condotte in Spagna, Italia e Turchia. Le analisi bioinformatiche avanzate hanno permesso di identificare un genoma “core” di circa 16.300 famiglie geniche , comuni a tutte le varietà, e 4.000 famiglie geniche “dispensabili”, presenti solo in alcune. Alcuni tratti si sono mostrati stabili in tutti gli ambienti di prova , mentre altri hanno evidenziato una forte influenza delle condizioni ambientali .

“Abbiamo identificato - riferisce Barchi - oltre 3.000 associazioni tra tratti e regioni genomiche , individuando per molte di esse le mutazioni del Dna responsabili. Nel lavoro descriviamo in particolare tre esempi significativi: la formazione delle spine, la resistenza al fungo Fusarium oxysporum e il contenuto di acidi isoclorogenici nel frutto, composti antiossidanti di grande interesse nutrizionale”.

Tutti i dati genomici e le varietà analizzate nello studio sono pubblicamente accessibili , a sostegno di una ricerca aperta e condivisa . Le varietà saranno distribuite secondo un Accordo standard di trasferimento di materiale (Smta), per garantire che i benefici economici derivanti da nuove varietà siano condivisi con i custodi originari delle risorse genetiche, in conformità con il Trattato internazionale della Fao sulle Risorse fitogenetiche per l’alimentazione e l’agricoltura.

L’integrazione di dati genomici e fenotipici permetterà in futuro di orientare la selezione assistita da genoma (“pangenome-assisted breeding”) per ottenere varietà più resilienti ai cambiamenti climatici e alle malattie , e con caratteristiche qualitative migliorate.