Il nocciolo è una coltura con un rilevante valore economico sia in Italia che nel mondo; sebbene stia attraversando un momento di rapida espansione in molti paesi, la specie Corylus avellana presenta alcune criticità tra cui l’impossibilità di autoimpollinarsi, l’elevata emissione di polloni, la tardiva entrata in produzione e la tendenza a produrre nocciole prive di seme.
Nel mondo sono attualmente in corso programmi di miglioramento genetico (in Europa, Stati Uniti, Cina) per ottenere nuove varietà e portinnesti adattati a particolari condizioni climatiche e/o resistenti a malattie che presentino anche caratteristiche dei frutti ideali per il consumo fresco o per la trasformazione industriale. Tali programmi utilizzano la tradizionale tecnica dell’incrocio controllato tra due parentali, scelti per le loro caratteristiche, che richiede tempi molto lunghi.
Negli ultimi anni mediante l’utilizzo delle tecniche bioinformatiche, in grado di mettere in relazione i dati molecolari e quelli rilevati dalle osservazioni in campo, si sono ottenute per il nocciolo delle mappe geniche che rappresentano i cromosomi e nelle quali è possibile individuare delle porzioni di DNA che controllano specifici caratteri. Tuttavia, per conoscere nel dettaglio tutto il genoma del nocciolo (ovvero l’intero corredo cromosomico) è necessario effettuare un sequenziamento, mediante il quale è possibile ottenere la sequenza completa del DNA. La disponibilità di un genoma completo rappresenta una risorsa importante per aumentare le conoscenze sulla genetica della specie e per comprendere meglio i processi biologici, quali per esempio l’autoincompatibilità sporofitica. Analizzando le sequenze di DNA determinate con la tecnica della mappa genica, è inoltre possibile identificare i geni coinvolti nei processi biologici da utilizzare in programmi di miglioramento genetico mirati. La disponibilità di un genoma completo è anche un potente strumento per l’identificazione di marcatori molecolari SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms), strumenti di successo per la tracciabilità degli alimenti perché possono essere rilevati su regioni molto piccole del DNA.
Presso il DISAFA dell’Università di Torino è stato ottenuto il primo genoma su scala cromosomica di Corylus avellana cultivar ‘Tonda Gentile delle Langhe’ (sinonimo Tonda Gentile Trilobata), aprendo quindi la strada per nuovi importanti studi applicativi.
E’ stato utilizzato un approccio a due livelli: 1) sequenziamento/assemblaggio utilizzando la tecnica 10X Genomics Chromium Technology e 2) scaffolding utilizzando il genoma di Corylus avellana cultivar ‘Tombul’ (https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/tpj.15099) come guida.
Il genoma è stato successivamente annotato (l’annotazione del DNA è l’identificazione dei geni e delle sequenze codificanti per le proteine in un genoma) e sono stati identificati 27.791 geni.
Per chi fosse interessato a leggere l’articolo completo (in inglese): https://academic.oup.com/g3journal/article/11/7/jkab152/6272584?login=true
Autori: Vera Pavese e Nadia Valentini
Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari (DISAFA) – Università degli Studi di Torino
Pubblicato 17-01-2022
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