Nuovi marcatori per la selezione genetica dell'epoca di fioritura in ciliegio

La produttività del ciliegio dolce può essere compromessa nelle regioni sempre più caratterizzate da inverni miti a causa di una dormienza insufficiente, una condizione che tipicamente colpisce i genotipi a fioritura tardiva. Al contrario, le gelate tardo-primaverili rappresentano una minaccia per la resa nelle regioni più fredde, in particolare per le cultivar a fioritura precoce.

Di conseguenza, è importante sviluppare cultivar che siano ben adattate al clima locale, al fine di evitare le potenziali perdite di frutti. Per facilitare la selezione molecolare assistita da marcatori di genotipi specificamente adattati alle varie condizioni climatiche, sono stati ricercati nuovi marcatori associati all'inizio della fioritura.

Ricerche precedenti avevano svolto uno studio di associazione a livello di genoma su 298 genotipi di ciliegio dolce che erano stati sequenziati nell'intero genoma e fenotipizzati per un periodo di nove anni. Questo studio ha identificato 163 polimorfismi a singolo nucleotide che erano associati al tempo di fioritura ed erano presenti su tutti i cromosomi del ciliegio dolce.

L'obiettivo dell’indagine condotta all’Istituto di botanica sperimentale dell'Accademia delle scienze e all’Istituto di ricerca e miglioramento genetico di pomologia di Holovousy (Repubblica Ceca) era di identificare i marcatori molecolari su cui fare affidamento per prevedere l'inizio della fioritura nelle ciliegie dolci.

Lo studio ha utilizzato 298 accessioni del pool genetico con tempi di fioritura diversi per attenuare l'influenza del background genetico delle numerose cultivar utilizzate per generare le popolazioni di mappatura. L'obiettivo finale era quello di creare un saggio che analizzasse i marcatori molecolari identificati in un'unica reazione e di validarlo come strumento di selezione assistita da marcatori.

Tre marcatori appropriati per la selezione di genotipi a fioritura tardiva e uno per quelli a fioritura precoce sono stati scelti e validati utilizzando 128 ibridi di ciliegio dolce provenienti da vari incroci. I genotipi che fiorivano almeno tre giorni dopo la cultivar di riferimento “Kišinĕvskaja” (che era la cultivar a fioritura più precoce) sono stati identificati utilizzando i singoli marcatori per la fioritura tardiva.

L'accumulo di combinazioni di alleli preferibili per tutti e tre i marcatori di fioritura tardiva ha un effetto sinergico, suggerendo che la fioritura è ritardata in media di 7,1 giorni rispetto alla cultivar di riferimento. L'indicatore per l'inizio precoce della fioritura identifica le accessioni che fioriscono non più di cinque giorni dopo la cultivar di riferimento con la fioritura più precoce, “Kišinĕvskaja”.

Per aiutare i breeder a prevedere l'inizio della fioritura dei loro materiali da riproduzione e delle loro cultivar, tutti e quattro i marcatori sono stati incorporati in un singolo saggio. Uno studio di associazione genomica ad alta risoluzione che si è concentrato sull'inizio della fioritura in ciliegio ha identificato 163 varianti associate a questa caratteristica.

La base poligenica del tratto è stata confermata dalla localizzazione di queste varianti su tutti i cromosomi di ciliegio dolce. Per la selezione degli ibridi nei programmi di selezione, ne sono stati selezionati tre per mettere a punto marcatori per l'inizio tardivo della fioritura e uno per l'inizio precoce della fioritura.

Non è ancora stata completamente risolta la questione delle basi genetiche del calendario di fioritura. Numerosi geni sembrano essere legati al tempo di fioritura e alcuni di essi potrebbero essere associati alla dormienza. I ricercatori hanno quindi presentato una tecnica di saggio che può essere implementata nei programmi di selezione che danno priorità allo sviluppo di genotipi di ciliegio a fioritura tardiva, al fine di mitigare i potenziali danni da gelo.

Fonte: Kateřina Holušová, Jana Čmejlová, Ivona Žďárská, Pavol Suran, Radek Čmejla, Jiří Sedlák, Lubor Zelený, Jan Bartoš, New markers for flowering-time selection in sweet cherry, Scientia Horticulturae, Volume 332, 2024, 113226, ISSN 0304-4238, https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113226.
Immagine: SL Fruit Service

Melissa Venturi
Università di Bologna (IT)

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