[26/03/2013] News
Arriva dai peschi il segreto per i biocarburanti del futuro? Una ricerca a forte contributo italiano
Gli alberi a crescita rapida, come i pioppi e salici, sono destinati a diventare "colture energetiche" dalle quali produrre facilmente etanolo cellulosico. La domesticazione di queste piante richiede però una profonda comprensione della fisiologia e della genetica degli alberi, e gli scienziati stanno studiando gli alberi domesticati da molto tempo per capire come fare. A prima vista la relazione tra un pesco e un pioppo non è certo evidente, ma i botanici spiegano che entrambi gli alberi fanno parte della superfamiglia dei rosidi, che comprende circa 70.000 specie come meli, fragole, ciliegi e mandorli, ma anche molte piante non da frutto, come le rose che danno il nome a tutta la superfamiglia.
La ricerca internazionale The high-quality draft genome of peach (Prunus persica) identifies unique patterns of genetic diversity, domestication and genome evolution, pubblicata su Nature Genetic, è stata presentata tre anni dopo l'International Peach Genome Consortium ha reso nota la raccolta della bozza del genoma del pesco sul portale Phytozome.net del Doe Jgi e su altri siti web. La decisione di sequenziare il genoma del pesco è stato annunciato nel corso della Plant and Animal Genome XI Conference del 2007. Negli Usa l'iniziativa è stata finanziata dal Department of Energy Office of Science, e partecipano anche la Clemson University, la North Carolina State University, e la Washington State University. Altri contributi arrivano dal Dipartimento dell'agricoltura Usa e dall'Energy Biosciences Institute, dell'università di California, Berkeley. Anche il governo italiano ha sostenuto questo lavoro internazionale, compresa la ricerca del principale autore Ignazio Verde del Centro di ricerca per la frutticoltura di Roma. Allo studio hanno inoltre partecipato istituti di ricerca in Cile, Spagna e Francia.
A dirigere il team Usa è Jeremy Schmutz, a capo del Plant Program del U.S. Department of energy Joint genome institute (Doe Jgi) e ricercatore dell'HudsonAlpha institute for biotechnology, che spiega: «La stretta relazione tra i peschi e il pioppo è evidente dalla loro sequenza del Dna».
I ricercatori sottolineano che «Utilizzando approcci di genomica comparativa, la caratterizzazione della sequenza del pesco può essere sfruttata non solo per il miglioramento e la sostenibilità del pesco e di altre specie arboree importanti, ma anche per migliorare la nostra comprensione della biologia di base degli alberi» Per questo hanno confrontato 141 famiglie di geni di pesco e di altre 6 specie di alberi completamente sequenziate per svelare le loro caratteristiche metaboliche, per esempio quelle riguardanti la biosintesi della lignina, la colla molecolare che tiene insieme le cellule vegetali, un ostacolo fondamentale che impedisce di trasformare la biomassa in combustibili.
Secondo i ricercatori bioenergetici, la dimensione del genoma del pesco lo rende ideale come pianta modello per lo studio dei geni che si trovano in genomi correlati, come pioppo, uno dei genomi vegetali più importanti per il Doe Jgi e per sviluppare metodi per migliorare la resa della biomassa vegetale per i biocarburanti.
Daniel Rokhsar, del Doe Jgi Eukaryotic Program, che nel 2007 ha avviato il sequenziamento del genoma del pesco, spiega che «Un gene che ci interessa è il cosiddetto locus "sempreverde" delle esche, che estende la stagione di crescita. In teoria, potrebbe essere manipolato nel pioppo per aumentare l'accumulo di biomassa».
Alla ricerca ha dato un formidabile contributo un folto gruppo di ricercatori italiani: Ignazio Verde, Maria Teresa Dettori, Elisa Vendramin, Guido Cipriani e Valeria Aramini, del Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura (Cra)- Centro di Ricerca per la Frutticoltura di Roma; Andrea Zuccolo, Erica Mica e Pietro Tonutti della Scuola Superiore Sant' Anna di Pisa; Simone Scalabrin, Fabio Marroni, Federica Cattonaro, Andrea Zuccolo, Alberto Policriti, Cristian Del Fabbro, Dario Copetti, Mara Miculan, Raffaele Testolin e Michele Morgante dell' Istituto di genomica applicata (Iga) di Udine, Fabio Marroni, Guido Cipriani, Rachele Falchi, Raffaele Testolin, Giannina Vizzotto e Michele Morgante del Dipartimento di Scienze Agrarie e Ambientali dell'Università di Udine; Laura Rossini, Barbara Lazzari, Raul Pirona, Alessandra Stella e Francesco Salamini del Parco Tecnologico Padano di Lodi; Alberto Policriti del Dipartimento di Matematica e Informatica dell'Università di Udine; David S Horner del Dipartimento di Scienze Biomolecolari e Biotecnologie dell'Università degli Studi di Milano; Alessandra Stella, dell'Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria, Consiglio Nazionale delle Ricerche (Cnr) di Lodi; Francesco Salamini, dell'Istituto Agrario San Michele all'Adige (Iasma) Fondazione Edmund Mach, S. Michele all'Adige, Trento, Luca & Dondini e Stefano Tartarini, del Dipartimento di scienza agrarie dell' Università degli Studi di Bologna.