Fondazione Edmund Mach: dove migliorano le varietà dei meli

di Elisa Facen, Open Wet Lab

La Fondazione Edmund Mach (FEM) sorge nel piccolo centro di San Michele all’Adige, e da anni si occupa del miglioramento genico delle piante da frutto, in particolare viti e meli. Ed in questo articolo è proprio di quest’ultimi che parleremo.

L’approccio, per quanto riguarda il miglioramento delle varietà di meli, prevede di partire da genitori che possiedono qualità desiderate – come le grosse dimensioni o l’elevata croccantezza – e incrociarli per ottenere una linea di piante che possieda stabilmente questi caratteri. Nel 1999, quando è partito il progetto, ci si basava unicamente sull’esperienza pratica. La vera conoscenza dei meccanismi genetici è arrivata solo a partire dagli anni 2000: prima si sono utilizzati marcatori molecolari, ossia sequenze note del DNA del melo che si notavano essere presenti in concomitanza a una certa caratteristica, per poterla selezionare. Poi nel 2009 il genoma del melo è stato completamente sequenziato, cioè letto base per base. Questo permette di poter individuare con sempre più precisione il gene implicato nell’espressione di un carattere.

(Archivio Iasma – Foto G.Zotta)

Il lavoro della FEM segue due direzioni: da una parte prevede il mantenimento di una collezione di circa 1600 meli in germoplasma, ossia il solo corredo genetico, classificato per intero. Dall’altra prevede di effettuare incroci al fine di associare un certo “fenotipo”, ossia una caratteristica empirica come conservabilità, croccantezza o colore della buccia, con una sequenza genica. Con questo approccio sono stati ad esempio trovati quattro geni di resistenza alla ticchiolatura, una malattia del melo piuttosto deleteria. Queste conoscenze rendono molto più efficiente il miglioramento: di norma il melo ci mette 4 anni a produrre i primi frutti, ma con i marcatori molecolari possiamo già individuare le piante che possiedono i caratteri interessanti e portare in campo preferibilmente queste (ogni anno ne vengono piantate 8000). In questo modo rimuoviamo piante che non sono idonee prima che crescano abbastanza da non mostrarci (effettivamente) il carattere ricercato, arrivando a triplicare la produzione e risparmiando risorse e tempo.

Ad oggi, due varietà sono state registrate, cioè hanno superato tutti i test e sono state “brevettate” per essere commercializzate, ma ancora nessuna di queste possiede geni per la resistenza naturale. I tempi infatti sono lunghi, visto che sono previste due fasi da tre anni ciascuna e poi una terza fase di un anno prima che la varietà di mela sia commercializzata.
Le vere e proprie tecniche biotecnologiche sono usate per verificare la funzione di un certo gene, trasferendolo da una pianta che lo esprime (prendiamo ad esempio la resistenza a un fungo) a un’altra che di base non lo ha, verificando se la seconda pianta acquisisce la funzione supposta.

(Archivio Iasma)

Con tecniche più recenti come la cisgenesi si possono ottenere meli trasformati per inserimento di geni provenienti da un altro melo. La transgenesi invece prevede l’inserimento di geni provenienti da specie totalmente diverse da quello ricevente (come inserire il gene di un pesce in una fragola). La mutagenesi è un’altra tecnica usata per modificare il DNA, e prevede di usare sostanze chimiche o radiazioni per alterare dei geni interni al melo stesso. Di solito vengono disattivati per eliminare ad esempio le suscettibilità a parassiti fungini. Questo però è di partenza un processo casuale, che richiede molte prove e tempi lunghi. Adesso invece si stanno sviluppando tecniche di mutagenesi mirata molto promettenti, che essendo recenti ancora non hanno avuto piena applicazione sugli alberi di melo. Le piantine che nascerebbero non conterrebbero traccia di DNA estraneo e potrebbero essere regolamentate come non OGM. Tutte queste sperimentazioni sono comunque ancora fatte a contenimento in serra.
D’altronde la mutagenesi si fa da anni su piante cerealicole per aumentarne la variabilità; l’unica difficoltà è quella di stabilizzare la mutazione provocata. Il problema nelle piante da frutto è che facendole fare auto-impollinazione si avrebbe un rimescolamento eccessivo dei geni, tale da perdere nei figli le caratteristiche interessanti che possedeva il genitore. È dunque preferibile per le mele partire da dei cloni di un’unica pianta da mutagenizzare, per selezionare i migliori da portare poi su scala commerciale.

È sulle resistenze che la Fondazione si sta concentrando ultimamente, per ottenere piante di qualità ma che necessitino il meno possibile di trattamenti con pesticidi, per ridurre al minimo l’effetto antropico nelle nostre belle valli. Si sta quindi cercando di individuare nuovi geni di suscettibilità per spegnerli tutti in una stessa pianta, ma ciò richiede diversi anni, visto che il processo viene fatto ancora per mutagenesi casuale e i tempi di crescita delle piante sono lunghi. Sarebbe preferibile conoscere la sequenza genica implicata per fare una mutagenesi più mirata, ma le tecniche sono molto recenti, perciò strada è ancora lunga.
A rallentare ancora di più i tempi c’è l’attesa per l’adeguamento delle leggi europee, che si devono mettere al passo con l’avanzare sempre più incalzante delle conoscenze e delle applicazioni biotecnologiche, che entrano inevitabilmente – e non sempre in maniera negativa come siamo abituati a pensare – a far parte della nostra quotidianità.

 

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