Il ciliegio dolce è una specie diploide con un numero cromosomico di 2n = 16. I primi tentativi di decifrare il suo patrimonio genetico sono iniziati con il rilascio del genoma preliminare della cultivar ‘Satonishiki’ nel 2015.
Successivamente ampliato nel 2020 con un assemblaggio a livello cromosomico tramite tecnologia di sequenziamento a nanopore. Tuttavia, questi studi presentano ancora importanti lacune: i genomi assemblati contengono sequenze ancorate in modo errato, in particolare nelle regioni altamente ripetitive.
Queste limitazioni riducono l'utilità di tali genomi per gli studi genomici e molecolari nel ciliegio dolce. Oggi, grazie ai più recenti progressi tecnologici nel campo del sequenziamento del DNA, la genomica del ciliegio dolce è progredita molto.
Nello studio condotto in collaborazione tra tre istituti nello Shandong (Cina), i ricercatori sono riusciti a ottenere un genoma di riferimento completo, privo di lacune per la cultivar ‘Tieton’.
Questo risultato è stato possibile grazie all’integrazione di diverse tecnologie: il sequenziamento ad alta fedeltà, il sequenziamento ultra-long read di Oxford Nanopore Technologies.
Il risultato? Un genoma completo e accurato di 653,03 megabasi, assemblato con precisione in 16 pseudo-cromosomi – due per ciascuno degli otto cromosomi, rappresentando entrambi gli aplotipi (hapA e hapB) di questa specie diploide.
Complessivamente, sono stati identificati 67.012 geni codificanti proteine, di cui 33.777 nell’aplotipo A e 33.235 nell’aplotipo B.
Grazie agli alti valori di precisione e di lunghezza contigua media lo collocano tra i migliori genomi vegetali attualmente disponibili. Uno dei risultati più significativi di questo studio è stata l’identificazione di una delezione (assenza di una parte del cromosoma) di 97.405 kilobasi (circa 97,4 Mb) sul cromosoma 3 in cultivar di ciliegio dolce a buccia gialla, come nella selezione 13–33.
Questa delezione comprende tre geni della famiglia dei fattori di trascrizione R2R3-MYB; è interessante notare che i cluster genici MYB, strutturalmente omologhi e disposti uno accanto all'altro nel genoma, regolano la sintesi delle antocianine nelle specie del genere Prunus.
L’assenza di questi geni è fortemente associata alla colorazione gialla della buccia, offrendo così nuove prospettive sui meccanismi genetici che regolano il colore del frutto.
Questa scoperta rappresenta un’opportunità concreta per i programmi di miglioramento genetico mirato alla selezione di varietà con caratteristiche particolari e specifiche.
Il nuovo genoma di riferimento Tieton v3.0 non solo fornisce una visione senza precedenti della biologia del ciliegio dolce, ma rivoluziona l’intero campo della ricerca genetica su questa specie.
Offrendo una chiara distinzione tra ciascuna coppia cromosomica a livello di aplotipo, permette una mappatura genetica precisa utile per lo studio dell’ereditarietà, l’identificazione di varianti genetiche associate a tratti agronomici chiave, e l’accelerazione del miglioramento varietale.
In sintesi, la creazione di un genoma di riferimento telomero-a-telomero, risolto per aplotipo per la cultivar ‘Tieton’ rappresenta una pietra miliare nella genomica delle colture fruttifere.
Non solo colma le lacune lasciate dalle precedenti versioni genomiche, ma getta anche le basi per una nuova era di ricerca genetica avanzata e di miglioramento molecolare.
Il futuro della coltivazione del ciliegio dolce è ora più promettente, più colorato e, soprattutto, più guidato dai dati.
Fonte: Ting Yu, Ke Lin, Dongzi Zhu, Xingyan Li, Qian Qiao, Po Hong, Shibo Lin, Quanfu Zhang, Qingzhong Liu, Jiawei Wang, Haplotype-resolved telomere-to-telomere reference genome of sweet cherry Tieton v3.0 characterized the large fragment deletion associated with yellow-skinned variety, Journal of Integrative Agriculture, 2025, ISSN 2095-3119, https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.07.022
Fonte immagine: Growing Produce
Melissa Venturi
Università di Bologna
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