La scoperta dell’origine del fagiolo vale il premio “SIGA 2013” alla giovane genetista anconetana Elena Bitocchi

Va alla giovane ricercatrice anconetana Elena Bitocchi il premio “Premio SIGA 2013 - Ercole Ottaviano per la Genetica Agraria”. La cerimonia di premiazione sarà in programma martedì 17 settembre a Foggia, nell’Aula Magna dell’Università degli Studi di Bari, in occasione del 57° convegno annuale della Società Italiana di Genetica Agraria. Elana Bitocchi è ricercatrice al Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali dell’Università Politecnica delle Marche. La selezione dei candidati è basata sull'eccellenza raggiunta in pubblicazioni del 2012 nei settori della Genetica Agraria. La Bitocchi riceverà il premio per l’articolo pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Americana PNAS, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America dal titolo “Mesoamerican origin of the common bean (Phaseolus vulgaris L.) is revealed by sequence data” ovvero sull’origine mesoamericana del fagiolo comune. Nei mesi scorsi Elena Bitocchi ha anche ricevuto il premio UNASA per i giovani ricercatori e il premio L'Oreal per le donne e la scienza

Sintesi dello studio - Qual è l’origine delle specie vegetali coltivate? Quali processi evolutivi sono alla base della loro espansione e differenziazione? Quali cambiamenti a livello della sequenza di DNA, e non solo, sono dovuti alla loro co-evoluzione con l’uomo, che le ha selezionate per i propri bisogni? Capire come si è originata una specie, la sua evoluzione nel tempo, le cause ambientali o umane che ne hanno modellato il livello e la struttura della diversità genetica sono informazioni fondamentali per l’agricoltura. Infatti qualsiasi miglioramento ottenuto nella costituzione di varietà più produttive, resistenti a stress biotici o abiotici, qualitativamente superiori è indissolubilmente legato alla conoscenza e al conseguente utilizzo della diversità genetica esistente in natura.

Il fagiolo (Phaseolus vulgaris) è la più importante leguminosa destinata al consumo umano e rappresenta una ricca fonte di proteine, vitamine, minerali e fibre, in particolare per le popolazioni più povere di Africa e America Latina. Per questo, lo studio della diversità genetica di questa pianta ha un valore particolare. La ricostruzione dell’origine della specie e dei meccanismi alla base della sua diversità sono aspetti di fondamentale importanza per la conservazione e l’uso efficiente del germoplasma esistente, cioè del corredo genetico delle diverse varietà coltivate, oltre che per lo sviluppo di nuove varietà vegetali migliorate. Attualmente il fagiolo selvatico ha un’ampia distribuzione che va dal Messico settentrionale fino all'Argentina settentrionale; all'interno di questa zona si possono distinguere due grandi aree eco-geografiche caratterizzate da due pool genici che mostrano caratteristiche specifiche, che suggeriscono almeno due eventi di domesticazione indipendenti nei due emisferi.

L'ipotesi più accreditata riguardo le origini del fagiolo comune indicava la provenienza ancestrale da una zona situata sulle pendici occidentali delle Ande, fra Perù ed Ecuador, da dove la pianta si sarebbe quindi diffusa verso nord, per arrivare in Messico, e verso sud: da questa "biforcazione" avrebbero avuto origine i due distinti pool genici. Ipotesi che si basa sull'identificazione di una faseolina, la principale proteina di deposito del legume, come faseolina ancestrale, e sul presupposto che la filogenesi della specie si possa ricondurre alla filogenesi del gene che codifica per questa proteina ancestrale. Tuttavia, a volte i percorsi evolutivi si sono mostrati più complessi di quanto inizialmente supposto e non sempre le ipotesi basate su analoghi paralleli hanno retto ad analisi più accurate. La ricerca condotta in prima persona dalla Dott.ssa Bitocchi si basa sull’analisi della diversità nucleotidica relativa a cinque geni di un ampio campione rappresentativo dell'intera distribuzione geografica delle forme selvatiche di questa specie. I risultati ottenuti indicano chiaramente un'origine centro-americana del fagiolo comune, con l'individuazione di ben quattro diversi pool genetici che hanno complessi rapporti con quelli selvatici delle Ande e del Perù-Ecuador. Di fatto, osservano i ricercatori, entrambi i pool genici provenienti dal Sud America hanno avuto origine da diversi eventi di migrazione delle popolazioni di fagiolo caratteristiche del Messico centrale.

Dal momento che la maggiore diversità genetica si osserva nelle popolazioni di fagiolo selvatico centro-americano, lo studio indica quindi che è a esse che si dovrebbe fare riferimento nei programmi di sviluppo di nuove varietà. “Questo risultato - scrivono gli autori - è molto importante se si considera che attualmente la maggior parte delle varietà migliorate di fagiolo sono di origine andina. Inoltre, l’esplorazione nuova diversità genetica è fondamentale anche per andare incontro alla futura domanda di varietà in grado di adattarsi al cambiamento climatico, oltre che di mantenere e di migliorare le rese”.