I dati genetici raccontano la storia dei peperoni. Alcuni ricercatori hanno studiato oltre 10 000 campioni di peperoni Capsicum annuum provenienti da banche genetiche di tutto il mondo per comprendere la storia di questo cibo comune.
Ai profani la diversità genetica potrebbe sembrare un concetto astratto che riguarda solo gli scienziati, ma la realtà è molto diversa. Se una popolazione diventa meno diversificata geneticamente, perde la capacità di adattarsi ed evolvere in risposta ai cambiamenti ambientali, correndo, di conseguenza, un rischio maggiore di estinzione. Così, quando circa un secolo fa gli scienziati si sono resi conto della crescente perdita di diversità genetica nelle colture iniziarono a istituire le banche genetiche.
Le banche genetiche delle piante raccolgono talee e semi come deposito di materiale genetico per scopi di conservazione e riproduzione, al fine di preservare la diversità genetica delle specie vegetali. Oggi nel mondo esistono oltre 1 750 banche genetiche, che nell’insieme mantengono circa 7,4 milioni di accessioni (collezioni di materiale vegetale correlato che rappresentano una linea di riproduzione o una popolazione).
I ricercatori sostenuti dal progetto G2P-SOL, finanziato dall’UE, hanno analizzato i dati genetici delle principali collezioni delle banche genetiche internazionali per definire la diversità genomica e la struttura della popolazione dei peperoni selvatici e domesticati. Il loro studio indaga l’evoluzione della pianta e fornisce un modello di distribuzione della specie Capsicum annuum che riflette il commercio umano e le influenze storiche e culturali. «Abbiamo condotto un’enorme scansione genomica di oltre diecimila campioni di peperone (specie del genere Capsicum) provenienti da banche genetiche di tutto il mondo e abbiamo usato i dati per approfondire la storia di questo alimento iconico», ha dichiarato in una notizia pubblicata su «Phys.org» il co-autore principale dello studio, il dott. Pasquale Tripodi del Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria, partner del progetto G2P-SOL.
Le implicazioni del materiale vegetale duplicato
Il gruppo di ricerca ha genotipizzato 10 038 accessioni di 14 specie e sottospecie di peperone provenienti da 130 paesi dei cinque continenti. Secondo gli autori dello studio, quando il germoplasma (il tessuto vivente da cui possono essere coltivate nuove piante) viene condiviso e documentato in modo incoerente, comporta spesso la creazione di duplicati, difficili da individuare, all’interno delle banche genetiche e tra banche diverse, i quali possono influenzare le analisi genomiche della popolazione. I dati genomici generati nello studio hanno permesso di identificare le accessioni duplicate: un totale di 1 618. «Questo livello significativo di duplicazione dovrebbe stimolare l’elaborazione di protocolli di pre-screening genetico da utilizzare nelle banche genetiche per documentare i potenziali campioni duplicati al momento della prima acquisizione», osserva l’autore senior del progetto, il prof. Nils Stein dell’Istituto Leibniz per la genetica vegetale e la ricerca sulle colture (IPK), partner tedesco del progetto.
Analizzando la diversità genetica del Capsicum annuum e indagandone la storia, il gruppo ha riscontrato una notevole sovrapposizione fra i tipi di peperoni raccolti in ampie regioni del mondo. Per integrare le tradizionali analisi genetiche delle popolazioni è stato elaborato un metodo denominato ReMIXTURE, che quantifica la somiglianza tra i peperoni di una regione focale e quelli di altre regioni.
I risultati indicano che le preferenze umane hanno fortemente influenzato la struttura genetica dei peperoni domesticati: infatti, essi «riflettono una visione del peperone come un bene culturale altamente desiderabile e commerciabile, diffusosi rapidamente in tutto il mondo lungo le principali rotte commerciali marittime e terrestri», osserva il dott. Mark Timothy Rabanus-Wallace, co-autore principale dello studio e ricercatore del Leibniz IPK. «Un fattore importante dell’attrattiva iniziale del peperone fu sicuramente il sapore pungente, in particolare nell’Europa non tropicale, dove le spezie piccanti erano rare e il pepe nero importato poteva raggiungere prezzi notevoli.» Lo studio di G2P-SOL (Linking genetic resources, genomes and phenotypes of Solanaceous crops) è stato pubblicato nei «Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America».
Il Prof. Giovanni Giuliano dell’ENEA e coordinatore di G2P-SOL, in questo video spiega il concetto alla base del progetto.
https://youtu.be/dKTObLmEQmM
Collegamento di risorse genetiche, genomi e fenotipi di solanacee
G2P-SOL mira a portare a compimento i semi di decine di migliaia di accessioni genetiche delle quattro principali colture alimentari delle Solanacee (patata, pomodoro, peperone e melanzana) che sono conservate nelle “banche genetiche” di tutto il mondo.
Comprendere e utilizzare questa diversità genetica è fondamentale per la sostenibilità dell’agricoltura di fronte a un ambiente in evoluzione e alla comparsa di nuovi parassiti. Ciò è attualmente ostacolato dalle scarse informazioni pubblicamente disponibili sulla variabilità delle collezioni conservate in diverse banche genetiche.
Al fine di aumentare la consapevolezza della diversità disponibile e stimolarne l’utilizzo nei programmi di allevamento, G2P-SOL vuole mettere a disposizione del pubblico in generale, degli scienziati e degli allevatori tutto il materiale genetico attualmente immagazzinato nelle banche genetiche.
«La diversità genetica è preservata in modo più efficiente quando il germoplasma è ben caratterizzato, ampiamente disponibile e impiegato nella pratica agricola. Pertanto, scienziati, allevatori e agricoltori devono acquisire familiarità con gli strumenti utilizzati per preservare, catalogare e valutare il germoplasma, utilizzando informazioni pubblicamente accessibili sulla sua diversità e associandolo a fenotipi e caratteri agronomici».
Link del progetto G2P-SOL: http://www.g2p-sol.eu/
