L’innalzamento delle temperature e la variabilità climatica stanno incidendo negativamente sulla produttività, sulla risposta agli stress biotici e sulla qualità dei prodotti finali in particolar modo su specie da frutto che appartengono al patrimonio varietale italiano. Risulta quindi necessario individuare nuovi pool genetici ad oggi ancora inesplorati che possano essere introdotti in programmi di breeding, potenziare i programmi di breeding già in essere, approfondire le conoscenze sui meccanismi di resistenza di materiali autoctoni e, non da ultimo, implementare gli approcci biotecnologici al fine di ottenere nuove varietà più resilienti, senza rinunciare alle risorse genetiche preesistenti.
È in questo contesto che si è inserito il progetto Valfruit (Valorization of genetic resources to improve fruit crops), nato come bando a cascata del programma di ricerca dello Spoke 1 di Agritech, con l’obiettivo principale di generare materiali genetici nuovi ed informazioni che permettano di ottenere colture più resilienti alle conseguenze dei cambiamenti climatici (ad esempio la carenza idrica), che necessitino di minori input (fitosanitari e di irrigazione) e che si adattino maggiormente anche alle aree marginali.
Sono partner di progetto l’Università degli Studi di Verona (che ne è capofila), l’Università degli Studi di Palermo, il Consorzio italiano vivaisti (CIV), il laboratorio chimico Sicural, il centro di saggio Agrigeos e la società agricola Difesa di Canneto di Del Core Massimiliano & C.
Rivedi la registrazione del webinar sui risultati del progetto Valfruit.
Perché migliorare la resilienza dei sistemi frutticoli?
Uno degli effetti del cambiamento climatico meglio documentati è l'alterazione della fenologia, in particolare la durata della fase vegetativa e quella riproduttiva, con effetti negativi sulla fisiologia della pianta, sulla risposta agli stress biotici (incidenza di malattie e parassiti) e conseguente riduzione di resa e qualità dei prodotti frutticoli. Tra gli effetti tangibili vi è l’anticipo della maturazione dei frutti che comporta un disaccoppiamento tra l’accumulo zuccherino, più anticipato, e la sintesi di metaboliti secondari di qualità, determinando una modifica dei profili aromatici e organolettici.
In questo contesto, varietà autoctone di melo e pero siciliane, caratterizzate da una elevata adattabilità a suoli aridi e condizioni climatiche estreme e dai sapori unici, possono rappresentare certamente una risorsa genetica fondamentale sia per lo studio di meccanismi di resistenza che per l’individuazione di pool genetici ad oggi ancora inesplorati che potrebbero essere introdotti in programmi di breeding sia tradizionali che di nuova generazione (Tea).
Per quanto riguarda le drupacee, specialmente nelle colture principali come pesco e albicocco, l’andamento delle temperature durante lo sviluppo e la maturazione del frutto, in particolare le escursioni termiche, influenzano in modo decisivo le componenti aromatiche del frutto, elemento imprescindibile per la loro valorizzazione commerciale. Tuttavia, la variabilità dei composti organici volatili nella drupa e la loro interazione con l’ambiente sono stati scarsamente investigati.
Uno degli effetti principali che i cambiamenti climatici hanno sugli agrumi riguarda, ad esempio, la sintesi delle antocianine che è strettamente dipendente dalle basse temperature, soprattutto in concomitanza dell’escursione termica giorno-notte. La presenza di inverni sempre miti può mettere a rischio la disponibilità di arance pigmentate come quelle che troviamo soprattutto nell’Italia Meridionale, culla di questo gruppo di arance e la cui disquisizione sull’origine è tutt’ora in discussione.
In questo contesto non si può prescindere dall’utilizzo delle Tea e da una più rapida fenotipizzazione dei caratteri potenzialmente migliorati.
Le attività di ricerca di Valfruit
Dopo la presentazione di Valfruit (Scarica le presentazioni di Raffaella Balestrini e Sara Zenoni o rivedi l'intervento), sono state approfondite le diverse linee di azione del progetto:
- L’identificazione di nuovi pool genetici per la resilienza agli stress abiotici/biotici tramite studi di caratterizzazione a livello morfologico e molecolare di genotipi di melo e di pero appartenenti al germoplasma autoctono siciliano, di particolare interesse per rusticità e resilienza.
Scarica la presentazione o rivedi l'intervento "Antichi genotipi di melo e pero siciliano per affrontare le sfide climatiche" di Annalisa Marchese, Università di Palermo - La ricostruzione del pangenoma di arancio pigmentato, tramite tecnologie di sequenziamento di nuova generazione, al fine di chiarire l’origine genetica delle accessioni e il processo di domesticazione, oltre che produrre un riferimento essenziale per l’utilizzo delle Tea, soprattutto in merito al miglioramento della qualità nutrizionale e antiossidante dei frutti.
Scarica la presentazione o rivedi l'intervento "Il pangenoma di arancio rosso" di Niccolò Rossi, Università di Verona - L’ottenimento del profilo aromatico di frutti di pesco e albicocco in diversi ambienti e/o a differenti stadi di sviluppo al fine di sviluppare modelli di correlazione predittivi delle qualità organolettiche e la valutazione delle performance fenotipiche di piante di agrumi editate e/o cisgeniche in risposta a condizioni di stress abiotico, in particolare stress idrico, con l’utilizzo di piattaforme di fenotipizzazione di nuova generazione (Plantarray).
Scarica la presentazione o rivedi l'intervento "Il profilo aromatico di frutti di pesco in differenti stadi di sviluppo" di Simone Baudino, Sicural
Scarica la presentazione o rivedi l'intervento "Fenotipizzazione di agrumi Tea in condizioni di stress abiotico con il sistema Plantarray" di Marco Acciai, Agrigeos srl - L’aumento dell’efficienza di programmi di breeding e l’identificazione di genotipi con migliorate caratteristiche di resilienza ai cambiamenti climatici, applicando e validando approcci di selezione assistita precoce in popolazioni segreganti di melo e in uve da tavola appartenenti a popolazioni segreganti disponibili sul territorio pugliese.
Scarica la presentazione o rivedi l'intervento "Applicazione di tecniche di selezione assistita in popolazioni segreganti di melo" di Marzio Zaccarini, Civ
Scarica la presentazione o rivedi l'intervento "Caratterizzazione di genotipi di uva da tavola per la resistenza agli stress" di Massimiliano Del Core, società agricola Difesa di Canneto - L’applicazione di Tea in specie arboree al fine di ottenere piante migliorate in grado di mantenere invariate le caratteristiche produttive ed organolettiche dei genotipi consolidati o di nuova selezione, tramite esperimenti mirati alla valutazione della capacità rigenerativa da vitro, in particolare da protoplasto (cellule private della parete cellulare), di genotipi recalcitranti di uve da tavola, di melo e pero derivanti da programmi di breeding e selezionati sulla base delle loro caratteristiche qualitative e/o di resilienza.
Scarica la presentazione o rivedi l'intervento "Genome editing nelle specie arboree: sfide e strategie" di Alessandra Amato, Università di Verona
Aspetti innovativi di Valfruit
Le innovazioni prodotte dal progetto Valfruit sono diverse. L’ottenimento di nuove specie di melo, pero e arancio dolce rappresenta un arricchimento del pool genetico con genotipi finora inesplorati rispetto a caratteri di resilienza. L’ottenimento di dati molecolari e fenomici su larga scala fornisce nuove informazioni associate alle risposte a stress e alla resilienza delle specie analizzate. L’aumento della performance del breeding assistito da marcatori permette un passo avanti nella selezione di popolazioni di melo e uve da tavola. Infine, l’applicazione di tecniche di rigenerazione da vitro su specie recalcitranti, basata sull’isolamento di protoplasti e rigenerazione da questi, rappresenta un avanzamento rilevante rispetto ai protocolli esistenti e all’utilizzo di tecniche Tea.
Alessandra Gentile, professoressa di arboricoltura all'Università di Catania, e Davide Vernocchi, presidente di Apoconerpo, (rivedi la discussione finale) hanno testimoniato l’importanza strategica di generare materiali genetici nuovi e informazioni utili all’ottenimento di colture più resilienti alle conseguenze dei cambiamenti climatici, che necessitino di minori input e con migliorate caratteristiche qualitative. L’attività di ricerca di Valfruit getta solide basi per farsi trovare preparati e pronti a dare – quando la questione normativa sarà definita – soluzioni a chi produce.
