I colori vivaci dei frutti – dal rosso intenso delle ciliegie mature al giallo luminoso o al viola di alcuni frutti – hanno sempre attirato la curiosità dell’uomo.
Ma quali processi determinano realmente queste differenze cromatiche? Perché alcuni frutti sviluppano tonalità molto scure mentre altri restano più chiari?
Sebbene sia risaputo che gli antociani, una classe di composti vegetali benefici anche per la salute, siano i principali responsabili delle sfumature rosse, blu e viola di buccia e polpa, i meccanismi genetici che regolano la loro sintesi non sono ancora del tutto chiariti.
In questa ricerca, gli scienziati hanno confrontato due varietà di ciliegie caratterizzate da colorazioni opposte – una gialla e una rosso scuro – per capire quali fattori influenzano il colore alla raccolta.
Le cultivar di ciliegio dolce analizzate sono state ‘Binghu’ e ‘Isabella’, raccolte da alberi di 9 anni di età da un frutteto sperimentale situato a Wenchuan, nella provincia del Sichuan (Cina).
L’unione di analisi chimiche e studi di trascrittomica ha permesso di osservare che non è soltanto la quantità complessiva di antociani a determinare il colore, ma anche la quantità e la proporzione presente tra i singoli pigmenti.
Uno di essi, la cianidina-3-glucoside (Cy3G), si è rivelato particolarmente determinante nella formazione del colore rosso scuro dei frutti.
L’indagine genetica ha poi messo in luce un gruppo di geni legati alla produzione degli antociani, tra cui spicca PavMYB.C2, un fattore di trascrizione che agisce come un vero e proprio regolatore della sintesi dei pigmenti.
Questo gene, infatti, funziona come una sorta di “interruttore” che attiva la produzione degli antociani nella fase di maturazione.
(A) Confronto dei fenotipi di ciliegie dolci 'Binghu' e 'Isabella' a diversi stadi di maturazione. 'Binghu' e 'Isabella' sono due cultivar di ciliegie dolci comunemente coltivate. Gli stadi di maturazione includono la fase di rottura (Br) e la fase di 5-20 giorni post-rottura (Br5-20). Barra della scala = 1 cm. (B) Valori dell'indice di colore dell'uva rossa (CIRG) per i frutti a ogni stadio di maturazione. (C) Contenuto di antociani nei frutti a ogni stadio di maturazione. (DG) Analisi dei fenotipi correlati alla maturazione dei frutti. (D) Contenuto di solidi solubili (SSC), (E) Contenuto di zuccheri solubili, (F) Contenuto di acido ascorbico e (G) Consistenza del frutto a ogni stadio di maturazione. I dati sono presentati come media ± deviazione standard (DS) (n = 5). La significatività statistica è stata determinata mediante test t di Student ; gli asterischi indicano differenze significative rispetto a 'Binghu' a p < 0,05 (*), p < 0,01 (**); 'ns' indica nessuna differenza significativa rispetto al controllo.
La sua importanza è stata confermata sperimentalmente: quando PavMYB.C2 veniva sovraespresso nelle ciliegie, i frutti accumulavano più pigmenti, in particolare cianidina-3-glucoside; al contrario, diminuendone l’attività si osservava una marcata riduzione della colorazione.
Ciò dimostra che PavMYB.C2 è indispensabile per lo sviluppo delle tonalità rosse più intense.
Un ulteriore passo avanti è stato identificare il meccanismo con cui questo gene esercita il suo effetto.
Gli autori dello studio hanno scoperto che PavMYB.C2 attiva direttamente UFGT, un gene coinvolto nell’ultimo passaggio della biosintesi della cianidina-3-glucoside.
Questa attivazione dipende da un residuo specifico di serina (S68) nella regione MYB della proteina, essenziale per permettere al fattore di trascrizione di legarsi al DNA e stimolare l’espressione di UFGT.
Quando UFGT entra in azione, la sintesi della cianidina-3-glucoside aumenta e il colore del frutto diventa più scuro.
Nel complesso, il lavoro dimostra che la colorazione dei frutti deriva sia dalla quantità totale di antociani sia dalla composizione precisa delle diverse molecole, regolate da una rete genetica complessa.
Il sistema di controllo PavMYB.C2–UFGT appare quindi un elemento fondamentale nella definizione del colore finale delle ciliegie.
Queste nuove conoscenze potrebbero avere importanti ricadute per l’agricoltura: comprendere i meccanismi genetici alla base dei pigmenti potrebbe facilitare lo sviluppo o la selezione di varietà con colori più attraenti e con un maggiore valore nutrizionale.
Fonte: Pei Y, Tang W, Huang Y, Li H, Liu X, Chen H, et al. (2025) The PavMYB.C2-UFGT module contributes to fruit coloration via modulating anthocyanin biosynthesis in sweet cherry. PLoS Genet 21(6): e1011761. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1011761
Fonte immagini: Yangang Pei et al., 2025
Melissa Venturi
Università di Bologna
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