La dormienza invernale è uno dei meccanismi fisiologici più importanti per le specie arboree dei climi temperati, tra cui il ciliegio dolce. La dormienza consente alle piante di sincronizzare la crescita e la fioritura con le condizioni ambientali stagionali; tuttavia, la crescente variabilità climatica e l’aumento delle temperature invernali rendono la comprensione dei meccanismi genetici che regolano l’arresto della crescita, la dormienza e la successiva ripresa vegetativa sempre più importanti.
Un recente studio condotto in Spagna ha descritto la scoperta e caratterizzazione preliminare di un genotipo di ciliegio dolce con fenotipo “evergrowing” (evg), cioè incapace di entrare in dormienza e caratterizzato da crescita vegetativa continua durante l’inverno. Questo materiale genetico ha un grande valore per lo studio dei processi molecolari che controllano la dormienza nei fruttiferi e per lo sviluppo di nuove strategie di miglioramento genetico.
Il genotipo evg è stato ottenuto attraverso il recupero in vitro di embrioni derivanti da semi di autofecondazione della cultivar locale autocompatibile ‘Cristobalina’, una varietà nota per la fioritura molto precoce e per il basso fabbisogno in freddo. Tra i semenzali è stato identificato un individuo con comportamento fenotipico anomalo rispetto ai fratelli wild type.
A differenza delle normali piante di ciliegio, che in autunno cessano la crescita, formano gemme dormienti e perdono le foglie, l’individuo evg continua a sviluppare germogli e foglie durante tutto il periodo invernale, senza formare gemme terminali chiuse tipiche della dormienza. Nelle condizioni di serra, questo genotipo ha mostrato una crescita molto più vigorosa rispetto alle piante normali (wild type), raggiungendo al termine della stagione vegetativa altezze medie di circa 160 cm contro i circa 48 cm delle piante di controllo.
Inoltre, mentre le piante normali perdono completamente le foglie in autunno, il fenotipo evg mantiene una parte consistente della chioma, con caduta progressiva solo delle foglie più vecchie.
Le analisi genetiche hanno confermato che la pianta deriva effettivamente da autofecondazione della cultivar ‘Cristobalina’, grazie allo studio del locus S di autoincompatibilità e della mutazione nel gene MGST associata all’autocompatibilità della varietà parentale. Questo risultato suggerisce che il fenomeno possa essere legato all’espressione di alleli recessivi in omozigosi generati dal processo di inbreeding, una condizione relativamente rara nelle specie altamente eterozigoti come il ciliegio.
Dal punto di vista molecolare, i ricercatori si sono concentrati sui geni DAM (Dormancy Associated MADS-box), un gruppo di fattori di trascrizione noti per il loro ruolo chiave nella regolazione della dormienza nei fruttiferi. Nel pesco, ad esempio, il fenotipo evergrowing è causato dalla delezione di quattro dei sei geni DAM presenti nel genoma.
Nel caso del ciliegio dolce analizzato nello studio, tuttavia, non è stata osservata alcuna grande delezione strutturale nei geni PavDAM, suggerendo che il meccanismo genetico alla base del fenotipo sia diverso. Le analisi di espressione genica hanno comunque evidenziato modelli di espressione alterati nei geni DAM del genotipo evg rispetto alle piante wild type.
In particolare, alcuni geni come DAM2 e DAM3 risultano completamente repressi durante l’intero ciclo stagionale, mentre altri (DAM1, DAM5 e DAM6) mostrano una forte riduzione o una durata limitata dell’espressione nel periodo in cui normalmente si instaura la dormienza. Un ulteriore pattern riguarda DAM4, che mostra segnali di splicing alternativo differenziale tra il fenotipo evg e quello wild type.
In conclusione, i risultati suggeriscono che la mancata entrata in dormienza del ciliegio evg sia associata ad una regolazione anomala dell’espressione dei geni DAM piuttosto che a mutazioni strutturali evidenti. Sebbene il meccanismo molecolare preciso debba ancora essere chiarito, il nuovo genotipo rappresenta un’importante risorsa per studi di genetica funzionale sulla dormienza e sulla crescita stagionale nei fruttiferi dei climi temperati.
Inoltre, lo studio dimostra come l’autofecondazione e l’inbreeding possano generare variabilità genetica utile per identificare nuovi fenotipi e geni chiave, offrendo nuove prospettive per il miglioramento genetico del ciliegio dolce.
Fonte: Hedhly, A., Martínez-Romera, N., Gracia, A. P., Marin, J., Arbeloa, A., García, E., & Wünsch, A. (2025). An evergrowing sweet cherry for research and breeding. Frontiers in Plant Science, 16, 1677862. https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1677862
Fonte immagine: Hedhly 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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