Un avanza significativo nella ricerca sull’olivo e nella valorizzazione del patrimonio agricolo italiano: per la prima volta è stato completato e reso pubblico il sequenziamento totale del DNA delle varietà italiane “Frantoio” e “Leccino”, due delle cultivar più rilevanti del panorama olivicolo italiano.
Questo studio è frutto di una collaborazione tra l’Istituto di Produzioni Vegetali della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, la King Abdullah University of Science & Technology e l’Arizona Genomics Institute, ed è stato recentemente pubblicato sulla rivista Scientific Data del gruppo Springer-Nature.
Per la varietà Frantoio, si tratta del primo sequenziamento genomico mai pubblicato a livello globale. Analogamente, per Leccino, i dati ad oggi disponibili sono più completi e accessibili rispetto a precedenti studi, quelli pubblicati solo di recente da team di ricerca esteri. Inoltre, è la prima volta che i genomi di queste due cultivar italiane sono messi a confronto in modo così dettagliato, evidenziando le loro differenze nella resistenza al cambiamento climatico e alla salinità.
Un patrimonio genetico da esplorare
Il lavoro ha permesso di analizzare e confrontare le strutture genetiche delle due varietà. In particolare, si è potuto scoprire che i genomi di “Frantoio” (1,18 Gb) e “Leccino” (1,43 Gb) sono per la maggior parte composti da sequenze ripetute di DNA (~67,5% in ‘Frantoio’ e ~70,8% in ‘Leccino’), con particolare riferimento ai “Long Terminal Repeats” (LTRs). Notevoli sono le differenze strutturali riscontrate tra i due genomi, che presentano 22469 delezioni, 21218 inserzioni e solo 33 inversioni in Frantoio rispetto a Leccino. Analizzando il genoma in dettaglio, in Frantoio sono stati individuati 59777 geni, di cui 47201 considerati altamente affidabili e 37061 con annotazione funzionale di successo. In Leccino, sono stati identificati 67103 geni, di cui 53302 di alta qualità e 37606 annotati.
Uno strumento per affrontare le sfide climatiche
Questa ricerca rivela i segreti del genoma di questi alberi secolari, aprendo nuove prospettive per la loro conservazione e miglioramento, anche nell’ottica dei cambiamenti climatici attualmente in corso. Nonostante l’enorme valore ambientale, culturale ed economico dell’olivo, il progresso nelle conoscenze scientifiche sul suo genoma è stato sorprendentemente lento rispetto ad altri alberi da frutto, lasciando le informazioni relative ai genomi delle cultivar italiane piuttosto scarse.
“La difficoltà principale è sempre stata la produzione di sequenze genomiche lunghe e di alta qualità, prerequisito imprescindibile per assemblare accuratamente genomi complessi come quelli dell’olivo”, afferma Luca Sebastiani, professore ordinario di Arboricoltura generale e coltivazione arboree presso la Scuola Superiore Sant’Anna e coordinatore dello studio. “Questa analisi dettagliata ci aiuterà a comprendere più a fondo l’evoluzione dell’olivo, a studiare il suo processo di domesticazione e a velocizzare i programmi di miglioramento genetico. L’obiettivo finale? Sviluppare varietà più resilienti agli stress ambientali, resistenti alle malattie e in grado di produrre frutti di qualità superiore e in quantità maggiore. Tutto ciò contribuirà a garantire un futuro più sostenibile per la coltivazione di questa specie fondamentale per la nostra cultura.”
Il team di ricerca internazionale e il finanziamento PNRR
Il progetto è stato guidato da un team capitanato da Luca Sebastiani e Andrea Zuccolo, con la partecipazione di Iqra Sarfraz e Alessandra Francini, rispettivamente dottoranda e ricercatrice presso l’Istituto di Produzioni Vegetali. Hanno collaborato anche Mirko Celii della KAUST e Rod A. Wing dell’Arizona Genomics Institute.
Il lavoro è stato possibile grazie al supporto del Centro Nazionale Agritech, nell’ambito del PNRR – Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, e con funding europei per la ricerca su innovazione e sostenibilità.
Fonte: Scuola Superiore Sant’Anna – Ufficio stampa
