Pubblicato per la prima volta il genoma completo delle varietà italiane di olivo “Frantoio” e “Leccino”
Un passo in avanti per la ricerca sull’olivo e per la valorizzazione del patrimonio agricolo italiano: per la prima volta è stato completato e pubblicato il sequenziamento completo del DNA delle varietà italiane “Frantoio” e “Leccino”
Il lavoro, frutto della 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, è stato appena pubblicato sulla rivista Scientific Data del gruppo Springer-Nature.
Per la varietà Frantoio questo è il primo sequenziamento genomico mai pubblicato a livello mondiale. Anche per Leccino, i dati oggi disponibili sono più completi e accessibili rispetto a precedenti studi, pubblicati solo di recente da gruppi stranieri. Non solo: è la prima volta che si mettono a confronto in modo così dettagliato i genomi di queste due cultivar italiane, particolarmente interessanti per le loro differenze nella resistenza alla siccità e alla salinità.
Un patrimonio genetico tutto da scoprire
Lo studio ha permesso di analizzare e confrontare le strutture genetiche delle due varietà. In particolare, è stato possibile scoprire come i genomi di "Frantoio" (1,18 Gb) e "Leccino" (1,43 Gb) siano in gran parte costituiti da sequenze ripetute di DNA (~67.5% in ‘Frantoio’ e ~70.8% in ‘Leccino) ed in particolare da quelli che in letteratura sono conosciuti come "Long Terminal Repeats" (LTRs). Interessanti sono le differenze strutturali tra i due genomi, con 22469 delezioni, 21218 inserzioni e solo 33 inversioni in Frantoio rispetto a Leccino. Studiando in dettaglio il genoma, in Frantoio sono stati individuati 59777 geni. Di questi, 47201 sono stati considerati altamente affidabili e 37061 geni sono stati annotati con successo dal punto di vista della loro funzione. In Leccino, sono stati identificati 67103 geni, di cui 53302 con un'alta qualità e 37606 geni annotati.
Uno strumento per affrontare le sfide del cambiamento climatico
Lo studio permette di svelare i segreti del genoma di questi alberi millenari, aprendo nuove frontiere per la loro protezione e il miglioramento, anche alla luce dei cambiamenti climatici in corso. Nonostante l'enorme valore ambientale, culturale ed economico dell'olivo, infatti, l'avanzamento delle conoscenze scientifiche sul suo genoma è stato sorprendentemente lento rispetto ad altri alberi da frutto e per di più, le informazioni sui genomi delle cultivar italiane sono rimaste sempre assenti.
“Il problema è sempre stato la produzione di sequenze genomiche lunghe e di alta qualità, prerequisito fondamentale per assemblare con precisione genomi complessi come quelli dell'olivo" spiega Luca Sebastiani, professore ordinario di Arboricoltura generale e coltivazione arboree presso la Scuola Superiore Sant’Anna e coordinatore dello studio. “Questo studio dettagliato ci permetterà di capire in modo più approfondito l'evoluzione dell'olivo, di comprenderne il processo di domesticazione e di accelerare i programmi di miglioramento genetico. L'obiettivo? Sviluppare varietà più tolleranti agli stress ambientali, resistenti alle malattie e in grado di avere più qualità e quantità di frutti. Tutto questo potrà garantire un futuro più solido alla coltivazione di questa specie che è un simbolo della nostra terra e della nostra cultura”.
Il gruppo di ricerca internazionale e il finanziamento PNRR
Il progetto è stato condotto da un team guidato da Luca Sebastiani e Andrea Zuccolo, con la partecipazione di Iqra Sarfraz e Alessandra Francini, rispettivamente PhD student e ricercatrice presso l’Istituto di Produzioni Vegetali. Hanno inoltre collaborato Mirko Celii della KAUST e Rod A. Wing dell’Arizona Genomics Institute.
Il lavoro è stato finanziato grazie al Centro Nazionale Agritech, nell’ambito del PNRR – Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza, e attraverso fondi europei per la ricerca su innovazione e sostenibilità.