La melanzana senza più segreti: svelato il genoma

Un team internazionale di 24 ricercatori provenienti da 7 paesi, tra cui in Italia rappresentanti di ENEA, Cnr, CREA e Università di Torino, ha descritto il catalogo completo dei geni (pan-genoma) e dei caratteri agronomici (pan-fenoma) della melanzana. Lo studio, pubblicato sulla rivista Nature Communications, ha permesso di ricostruire la storia dell'ortaggio, aprendo nuove prospettive per la sua selezione futura.

“Questo lavoro è una pietra angolare per il settore: non solo riscrive la storia della domesticazione e del miglioramento genetico della melanzana, ma ne consente l’ulteriore miglioramento per le generazioni future”, afferma Giovanni Giuliano, che ha coordinato il progetto per ENEA in collaborazione con i ricercatori Giuseppe Aprea, Paola Ferrante e Maria Sulli del Laboratorio Biotecnologie GREEN.

Partendo da un’ampia collezione mondiale di 3.400 varietà di melanzana e dei suoi progenitori selvatici, il team ha ricostruito la storia della domesticazione dell’ortaggio in India e nel Sud-Est asiatico e la sua espansione in Medio Oriente, Europa ed Estremo Oriente (Cina e Giappone), probabilmente attraverso rotte commerciali arabe e cinesi. Si è poi passati ad analizzare le caratteristiche selezionate sia dall'uomo che dall’ambiente nei centri di domesticazione e diversificazione: ad esempio, molte varietà provenienti dall'India e dal Sud-Est asiatico hanno mantenuto il colore della buccia non viola e le foglie spinose caratteristiche dei loro antenati selvatici, mentre questi caratteri sono andati progressivamente perduti nelle altre aree geografiche.

Infine, il team si è concentrato su 368 varietà, rappresentative della diversità fenotipica e genetica mondiale della melanzana, comprendenti i suoi progenitori selvatici, Solanum incanum e Solanum insanum. Dalla raccolta di dati in 3 prove di campo, a Montanaso Lombardo (Lodi), Valencia (Spagna) e Antalya (Turchia), poi analizzati con tecniche bioinformatiche avanzate, si è scoperto che il genoma core della melanzana è costituito da circa 16.300 famiglie geniche (presenti in tutte le varietà), mentre circa 4.000 si trovano solo in poche varietà. Analogamente, alcuni caratteri sono stati rilevati in tutte le località (caratteri stabili), mentre altri solo in una o due località, il che implica che sono sottoposti a una forte influenza ambientale.“Abbiamo scoperto oltre 3 mila associazioni tra caratteri e regioni genomiche e per molte abbiamo individuato l’esatta mutazione del DNA alla base del carattere. Nell’articolo forniamo tre esempi: la formazione di spine, la resistenza al Fusarium, una grave malattia fungina che ne colpisce la produttività e il contenuto di sostanze antiossidanti associate anche all'imbrunimento della polpa”, aggiungono i ricercatori.Tutti i dati genomici sono pubblicamente disponibili, come pure le varietà che saranno distribuite secondo le regole FAO, in modo da garantire la condivisione con tutti gli attori dei benefici derivanti dalle nuove varietà frutto di questo lavoro scientifico.“Questa soluzione win-win permetterà a tutte le parti interessate – custodi dei semi, ricercatori, aziende sementiere, coltivatori e consumatori - di raccogliere i frutti di questa ricerca finanziata con fondi pubblici[4]”, concludono i ricercatori.