Il ciliegio dolce (Prunus avium L.) è una specie di grande interesse economico sia per la produzione di frutta che come portinnesto e risorsa legnosa.
Negli ultimi decenni, in particolare in Cina, la cerasicoltura ha visto una forte espansione grazie alla crescente domanda interna ed alle potenzialità dell’export.
Tuttavia, come già osservato anche in altri Paesi, il settore si basa su un numero limitato di cultivar, con conseguente riduzione della diversità genetica e maggiore vulnerabilità a stress biotici ed abiotici.
Un recente studio dalla Cina si inserisce proprio in questo contesto, analizzando un aspetto ancora poco studiato nel ciliegio: la variabilità del genoma dei plastidi (principalmente dei cloroplasti), detto plastoma, utile per ricostruire le linee evolutive e le origini materne delle cultivar.
I ricercatori hanno assemblato e confrontato 110 plastomi completi appartenenti a 34 cultivar distinte, di cui 98 ricostruiti ex novo da accessioni coltivate in Cina.
I plastomi hanno mostrato dimensioni molto simili (157.667–157.987 bp) e una struttura altamente conservata, con contenuto in GC intorno al 36,7%.
Immagine 1. Grafico del panplastoma di 110 accessioni di P. avium . I geni all'esterno del cerchio grande vengono trascritti in senso orario, mentre quelli all'interno vengono trascritti in senso antiorario. I geni sono codificati a colori in base alla loro funzione. I cunei arancione chiaro indicano le regioni IR. IR (A e B): due regioni ripetute invertite; LSC: regione a singola copia grande; SSC: regione a singola copia piccola. Le varianti nel panplastoma di P. avium sono indicate con (1) linee blu e (2) rosse nei cerchi grigi, che rappresentano rispettivamente i siti informativi di parsimonia e i siti variabili singleton. L'area del cerchio più interno (3) rappresenta la composizione GC del genoma dei cloroplasti. Fonte: Young et al., 2025
Nonostante questa struttura stabile, sono stati individuati 170 siti variabili complessivi (principalmente SNP), concentrati soprattutto nelle regioni non codificanti.
Le analisi filogenetiche e di struttura genetica hanno evidenziato la presenza di tre grandi linee evolutive (cladi) all’interno delle accessioni studiate.
Due di queste linee mostrano una diversità estremamente bassa, suggerendo un’origine materna comune e un’elevata uniformità genetica dovuta alla propagazione clonale e alla selezione varietale.
In totale sono stati identificati 11 aplogruppi (aplotipi plastidiali), ma circa il 70% delle accessioni condivide un singolo aplotipo dominante (Hap2), evidenziando un forte “collo di bottiglia” genetico nelle cultivar moderne.
Il clade più diversificato risulta essere il Clade 3, che comprende cultivar storiche come ‘Mazzard’ e ‘Black Tartarian’, e moderne come ‘Regina’, ‘Kordia’, ‘Pacific Red’, ‘Ji Mei’ e ‘Hong Zao’, oltre che un’accessione selvatica.
Un altro risultato interessante riguarda alcune incongruenze tra classificazioni basate su marcatori nucleari SSR (Simple Sequence Repeats) e plastoma: in particolare, accessioni della stessa cultivar come ‘Pacific Red’ risultano appartenere a cladi diversi, indicando possibili origini materne differenti o eventi di ibridazione non documentati.
Dal punto di vista applicativo, i ricercatori identificano regioni “hotspot” di mutazione potenzialmente utili come marcatori molecolari per distinguere le principali linee materne, tra cui gli intergenici psbD-trnT e petD-rpoA ed il gene ycf1, noto per l’elevata variabilità.
Queste informazioni possono risultare molto utili in programmi di miglioramento genetico e tracciabilità varietale, pur riconoscendo che il plastoma, da solo, non consente una discriminazione fine tra cultivar molto vicine.
In conclusione, lo studio fornisce un quadro pionieristico di “pan-plastoma” per il ciliegio dolce coltivato in Cina e conferma che la moderna selezione varietale ha drasticamente ridotto la diversità plastidiale.
La presenza di tre linee materne principali suggerisce una storia di domesticazione complessa e almeno due origini geografiche distinte.
Per i breeder ed i tecnici, il messaggio chiave è ampliare la base genetica, includendo germoplasma selvatico e antiche varietà locali.
Questa strategia è fondamentale per aumentare la resilienza del ciliegio dolce e ridurre i rischi legati al cambiamento climatico ed alle nuove avversità.
Fonte: Yang, Y., Ma, S., Wu, F., & Liu, J. (2025). Plastomic evolution and genetic diversity of cultivated sweet cherry (Prunus avium (L.) L.) in China. BMC Plant Biology, 25(1), 1043. https://doi.org/10.1186/s12870-025-07125-1
Fonte immagini: Young et al., 2025
Andrea Giovannini
Dottore di Ricerca in Scienze e Tecnologie Agrarie, Ambientali e Alimentari - Arboricoltura Generale e Coltivazioni Arboree, Università di Bologna, IT
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