La caratterizzazione genetica delle varietà di ciliegio dolce è sempre più importante per la gestione delle risorse genetiche, il miglioramento varietale e la verifica dell’identità del materiale vivaistico.
La necessità di sistemi di identificazione altamente discriminanti è particolarmente evidente in Prunus avium, specie caratterizzata da una diversità genetica relativamente contenuta, a causa dell’autocompatibilità di alcune varietà e dall’impiego ripetuto di un numero limitato di genotipi nei programmi di breeding.
Questa situazione rende infatti difficile distinguere alcune cultivar strettamente imparentate esclusivamente sulla base dei marcatori molecolari tradizionali.
Un recente studio ha analizzato questo limite sviluppando un nuovo sistema di marcatori SSR (Simple Sequence Repeat) ad alta capacità discriminante, denominato “16in1”, progettato per consentire il genotyping del ciliegio dolce attraverso un’unica reazione PCR multiplex.
Partendo dalle sequenze dell’intero genoma di 299 genotipi di ciliegio dolce, i ricercatori hanno identificato 30 nuovi marcatori SSR altamente polimorfici.
Dopo una fase di validazione e selezione basata su parametri quali contenuto informativo del polimorfismo, eterozigosità, numero di alleli e capacità di amplificazione, 16 marcatori sono stati integrati in un’unica reazione PCR, includendo 12 nuovi SSR e quattro marcatori precedentemente descritti.
Il sistema è stato quindi verificato su una collezione con 315 campioni, corrispondenti a 294 genotipi unici.
Il valore medio del contenuto informativo del polimorfismo (PIC) è risultato pari a 0,767, mentre la probabilità complessiva che due campioni geneticamente distinti presentino casualmente lo stesso profilo è stata stimata in 1,27 × 10−19.
Il confronto con il set di 16 marcatori SSR raccomandato dall’European Cooperative Programme for Plant Genetic Resources (ECPGR) evidenzia un netto miglioramento: quest’ultimo ha mostrato un PIC medio di 0,564 e una probabilità di identità casuale pari a 1,00 × 10−12.
Il nuovo sistema permette quindi di aumentare di circa sette ordini di grandezza la capacità di discriminare genotipi differenti.
Tuttavia, i ricercatori sottolineano che la probabilità di identità stimata deriva da una collezione costituita da varietà europee e nordamericane e potrebbe quindi variare considerando popolazioni provenienti da altre aree geografiche o ciliegi selvatici.
L’analisi della struttura genetica della popolazione ha evidenziato una distribuzione più precisa dei genotipi nei diversi gruppi, mentre l’analisi di parentela ha fornito risultati particolarmente interessanti per il breeding.
Nel caso del sistema 16in1, per 123 dei 294 genotipi sono state individuate almeno una combinazione di genitori senza incompatibilità alleliche e, nelle 34 cultivar per le quali entrambi i genitori erano noti, la combinazione corretta è stata identificata come unica proposta in 28 casi, pari all’82,35%.
Con il sistema ECPGR, invece, la combinazione parentale corretta è stata identificata come unica soltanto in 5 casi su 34.
L'efficacia del nuovo set risulta particolarmente rilevante nei gruppi caratterizzati da elevata consanguineità, come quello derivato da ‘Van’, nei quali la riduzione della variabilità genetica rende più complessa la distinzione tra cultivar.
Dal punto di vista applicativo, il principale vantaggio consiste nell’integrazione dei 16 marcatori in una singola reazione, che consente di semplificare il flusso di lavoro analitico, ridurre il rischio di errori e contenere tempi, manodopera e costi.
Il nuovo sistema può quindi rappresentare uno strumento utile non solo nei laboratori di ricerca e nei programmi di miglioramento genetico, ma anche per la verifica dell’identità varietale del materiale vivaistico e per studi di parentela e struttura delle popolazioni.
Fonte: Čmejlová, J., Holušová, K., Krška, B., Suran, P., Bartoš, J., & Čmejla, R. (2026). The Development of New SSR Markers and an Assay for Genotyping Sweet Cherry (Prunus avium L.) in One Reaction. International Journal of Molecular Sciences, 27(5), 2324. https://doi.org/10.3390/ijms27052324
Fonte immagine: Stefano Lugli
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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