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Credits

Progetto Grafico Creazione Sito

ideazione grafica, progetto coordinato, editing foto, html, animazioni js, implementazioni php e ottimizzazione per motori di ricerca

MAURO MAZZETTO

www.mauromazzetto.it

Fotografie

LUCA LOVATTI

E-mail: lovatti@cif.tn.it

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Progetto Melo

C.I.F. Consorzio Innovazione Frutta Società Consortile a r.l.

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Miglioramento Genetico la collaborazione CIF/FEM

Il Trentino Alto Adige, con oltre il 60% della produzione nazionale, rappresenta la zona climatica italiana più importante e vocata per la produzione delle mele. Il settore della frutticoltura è in una condizione di rinnovamento varietale. Alle varietà consolidate si affiancano nuove varietà che vengono diffuse seguendo schemi altamente verticalizzati. La creazione varietale viene utilizzata da club, consorzi e imprese per controllare tutte le fasi del processo produttivo, dalla moltiplicazione alla produzione e fino alla commercializzazione del prodotto.

Come per tante altre situazioni produttive e di mercato, la considerazione dello status agronomico- economico della frutticoltura trentina evidenzia la necessità di adottare un approccio basato sulla generazione di nuova conoscenza e sulla sua capillare diffusione. In questi campi la Fondazione Mach è riconosciuta tra le prime istituzioni del mondo. L’Istituto ha assunto un ruolo importante di spinta della ricerca, attraverso la partecipazione a progetti che hanno portato alla completa decodificazione del genoma della vite, melo, fragola, lampone, pero e pesco. Obiettivi di queste iniziative sono l’ottenimento e fruibilità d’informazioni dettagliate sui meccanismi che controllano la resistenza alle malattie, la maturazione del frutto, il metabolismo degli zuccheri, degli aromi e delle altre caratteristiche organolettiche correlate alla qualità del frutto. Queste informazioni consentono lo sviluppo di programmi di miglioramento genetico assistito per la generazione di varietà altamente innovative. Scopo primario è l’attuazione di un sistema pubblico-privato di ricerca e sviluppo, dotato di visibilità e impatto internazionale, capace di tradurre le conoscenze in innovazione tecnologica e quindi in competitività e generazione di ricchezza.

Il Consorzio Innovazione Frutta (CIF), fondato con la partecipazione di FEM, vede coinvolti il mondo della produzione frutticola e del vivaismo Trentino. Il Consorzio realizza una filiera completa ed integrata nel campo dell’innovazione varietale e clonale. Nasce per assistere la verticalizzazione di settore con proposte da sviluppare insieme ai produttori ed alle imprese consorziate, collegando gli sforzi della ricerca di base e del miglioramento genetico con le esigenze del mercato.

I programmi di breeding comprendono attività di incrocio e selezione del materiale vegetale d’interesse (definite fasi 1 e 2) seguite da una fase di valutazione comparata ed in vari ambienti dei genotipi selezionati (fase 3). Segue una fase di valorizzazione commerciale comprendente brevettazione, moltiplicazione, branding, marketing e distribuzione. FEM esprime nei Centri CRI e CTT competenze e know-how sufficienti per la messa a punto delle fasi A e B. Per un’ottimale gestione della fase 3 e dei seguenti piani di valorizzazione commerciale dei genotipi selezionati è richiesta la partecipazione di partner privati con competenze di moltiplicazione vegetale, produzione frutticola e commercializzazione dei prodotti derivati. Il raggiungimento degli obiettivi del consorzio segue il percorso seguente:

  • FEM e CIF sviluppano un programma congiunto disciplinato da convenzione e mirato all’ottenimento di varietà innovative con caratteristiche predefinite. Nel programma viene anche definita la copertura dei costi;

  • la proprietà intellettuale (brevetti) sarà detenuta congiuntamente da FEM e CIF. CIF ha la concessione esclusiva di utilizzo e valorizzazione delle nuove varietà;

  • viene concordato un modello di riferimento per la distribuzione delle royalties tra FEM e CIF;

  • per genotipi prodotti solo da FEM, CIF si impegna a sostenere la fase III e successiva valorizzazione commerciale;

  • FEM mantiene la facoltà di valorizzare autonomamente il materiale esistente non selezionato da CIF.


  • Miglioramento genetico del melo

    Gli elevati costi di produzione e la necessità di sviluppare metodi produttivi sostenibili a minor impatto ambientale, insieme alla richiesta di qualità organolettica del frutto sono i principali motori del programma. Il rinnovo varietale fondato sul miglioramento genetico assistito si offre come opportunità in un sistema dominato da una forte inerzia. E’ prevedibile una forte accelerazione nello sviluppo di nuove varietà a seguito degli avanzamenti nel campo genomico con il sequenziamento del genoma della varietà Golden Delicious. Per perseguire da subito il suo obiettivo prioritario di promozione del rinnovamento varietale calibrato alle esigenze del territorio, il Consorzio può attingere da 60.000 nuovi genotipi di melo disponibili a San Michele su una superficie di oltre 12 ha. Il programma si articola in tre fasi principali:

  • attività di incrocio, produzione e sviluppo di semenzali fino alle selezioni di II livello (tre piante per selezione);

  • valutazione delle selezioni in prove replicate ed in più ambienti;

  • diffusione delle nuove cultivar.


  • FASE 1

    Nuovi incroci. Sono prodotti sulla base di esigenze di ricerca e per l’ottenimento di ideotipi sviluppati in un’ottica di valorizzazione commerciale con indicazioni fornite da CIF. Sono inclusi incroci volti alla produzione di parentali con caratteri multipli (piramidazione).

    Verranno generate ca. 50.000 nuovi semi/piantine all’anno, allevate in serra e valutate con marcatori molecolari per MAS (si prevede una pressione selettiva del 90%. Target iniziali saranno la resistenza a ticchiolatura ed oidio (marcatori già disponibili) e lo sviluppo di nuovi marcatori per altri caratteri di importanza strategica (es. dimensione del frutto, conservabilità).

    1° livello di selezione: riduzione a ca. 5.000 semenzali/anno, per un totale di ca. 60.000 semenzali contemporaneamente in campo; 2° livello di selezione: riduzione a ca. 200 selezioni (600 piante).


    FASE 2

    Ogni pianta che raggiunge questa fase viene sottoposta a fingerprinting molecolare al fine di garantirne la tracciabilità e proteggerne l’origine e la diffusione. Le selezioni più promettenti sono sottoposte a prove sperimentali per formulare le tecniche agronomiche più adeguate.

    Vengono reperiti adeguati spazi e risorse per la verifica dello stato sanitario delle selezioni. 3° livello di selezione: le selezioni più promettenti del secondo livello (da 2 a 10 per anno) sono avviate alla fase di valutazione in prove replicate per valutarne la performance in ambienti diversi. Oltre alle serre e superfici destinate alla propagazione del materiale, il programma dispone di 3 appezzamenti dedicati:

  • collezione di germoplasma: ca. 1.250 accessioni (per un totale di ca. 4.000 piante, rappresentativa del materiale coltivato elite, selezioni locali e specie selvatiche);

  • incroci speciali: appezzamento (per ca. 3.000 piante) dedicato ai programmi speciali di genetica molecolare e piramidazione;

  • banca parentali: da utilizzarsi come sorgente di variabilità utile per caratteri di impatto quale resistenze, qualità del frutto, dimensione, produttività. Include selezioni/accessioni con caratteristiche estreme e peculiari (colore della polpa, dimensione del frutto, caratteristiche organolettiche, ecc). Sono allevate almeno 20 piante per ciascuna delle 20 cv elite (come portaseme) ed almeno 10 piante per i 10-20 donatori di polline. Anche le selezioni di 2° livello sono utilizzate come parentali per nuovi incroci.


  • FASE 3

    Le selezioni dotate di caratteristiche superiori sono sottoposte a protezione varietale tramite brevetto. La valorizzazione economica di questi genotipi è realizzata tramite l’accordo con CIF e con altri partner esterni. Sia per il caso del melo che per la vite, si sottolinea che il programma di miglioramento genetico varietale richiedono periodi medio-lunghi e che, inoltre, non possono promettere soluzioni miracolose: nel lungo periodo i trattamenti chimici possono essere sostituiti da varietà resistenti ma, per tante ragioni, la sostituzione sarà parziale sia a causa dell’insorgenza di nuove malattie, sia perché legata alla eventuale comparsa di nuove razze di un parassita noto.


    Il miglioramento genetico assistito

    La selezione di varietà d’interesse tramite il breeding classico è basata sull’analisi dei tratti visibili o misurabili (collettivamente definiti fenotipo), un processo difficile, lungo e costoso. Per superare alcune di queste difficoltà è oggi disponibile la selezione assistita da marcatori, sequenze di nucleotidi che corrispondono o sono contigui alla sequenza di DNA del gene desiderato. Nelle progemie derivate da incrocio, i marcatori tendono a rimanere concatenati al gene di interesse, un processo noto come linkage genetico. La concatenazione genetica consente ai breeders di predirre se la pianta conterrà o meno il gene e quindi il tratto desiderato, sulla base dello stato allelico del marcatore molecolare. La distribuzione dei marcatori sui cromosomi della pianta consente di creare “mappe” genomiche dei marcatori.

    Usando le mappe o le sequenze genomiche complete disponibili, è possibile tipizzare i genotipi a partire da quantità minime di tessuto vegetale ottenuto, per esempio, da semenzali. Non occorre attendere che la pianta cresca e sviluppi il proprio fenotipo per sapere se i tratti d’interesse sono presenti. Solo se l’analisi del DNA del semenzale rivela la presenza dei geni e degli alleli d’interesse esso verrà mantenuto. Questo consente, con le strumentazioni avanzate di analisi del DNA ad alta resa, di analizzare contemporaneamente migliaia di genotipi diversi, selezionandoli già nel semenzaio. I risparmi di tempo e di risorse di questo approccio sono facilmente intuibili. La scalabilità dell’approccio tecnologico consente di aumentare il numero di semenzali considerati, aumentando la probabilità di ottenere la piramidizzazione di più tratti utili in individui selezionati. Piramidizzare significa accumulare un insieme di tratti genetici desiderabili in una nuova varietà. L’obiettivo è produrre nuove varietà contenenti più caratteristiche desiderabili.

    Il maggiore beneficio dell’utilizzo del processo di selezione assistita nei processi di breeding è l’estensione dello scopo e l’aumento dell’efficienza e della velocità del programma. L’approccio si rivela particolarmente utile laddove la fenotipizzazione risulta difficile o impossibile, come ad esempio nella selezione di resistenza a malattie o patogeni.


    Cif Trentino Ricerca per Miglioramento Genetico Melo