lunedì 22 giugno 2020

Ricerca, scoperte le basi genetiche dell'ermafroditismo della vite: il tratto che ne ha permesso l'addomesticamento

Uno studio dell'Università della California - Davis ha definito le basi genetiche della determinazione del sesso nelle viti. Nella nuova ricerca i biologi propongono un nuovo modello di evoluzione sessuale della vite. 





   
Una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Nature Communications, a cura dei ricercatori di viticoltura ed enologia Dario Cantu e Mélanie Massonnet, dell'Università della California - Davis, propone un nuovo modello di evoluzione sessuale prima e durante l'addomesticamento della vite circa 8.000 anni fa. Il loro lavoro potrebbe avere ampia applicazione nell'allevamento della vite e di altre specie vegetali.

Tutte le specie selvatiche di uva (genere Vitis) sono dioiche, il che significa che i fiori maschili e femminili si trovano su piante separate. Gli individui maschi portano fiori con pistilli ridotti e le viti femminili hanno fiori con antere riflesse e stami che producono granuli di polline sterili. Solo una specie di Vitis, la vite coltivata Vitis vinifera ssp. vinifera, è tornata all'ermafroditismo, portando all'avvento delle viti che portano fiori perfetti con pistilli e stami funzionali.

Per svelare i meccanismi molecolari associati alla determinazione del sesso, i ricercatori hanno costruito i genomi di due uve selvatiche femminili e tre maschili, con cinque accessioni domestiche ermafrodite, tra cui il genoma su scala cromosomica di Cabernet Sauvignon (la cultivar di uva da vino più diffusa al mondo). Hanno confrontato la struttura del locus di determinazione del sesso, la sua sequenza e i geni tra individui maschi, femmine ed ermafroditi.

Come spiegato da Contu, la quantità, senza precedenti, di dati generati nello studio, supporta un modello per la determinazione del sesso in cui mutazioni recessive di sterilità maschile e femminile dominante in individui ancestrali ermafroditi, hanno dato origine a specie selvatiche esistenti dioiche e, un raro evento di ricombinazione durante l'addomesticamento che ha portato all'ermafroditismo in coltivazioni viti.

Da queste scoperte, si può affermare che gli individui femminili derivino da una soppressione recessiva in un gene necessario per la germinazione del polline, mentre le viti maschili emergono da una mutazione dominante in un secondo gene, con conseguente sterilità femminile.

I risultati e i metodi applicati nel presente studio, sono particolarmente preziosi per la riproduzione di  varietà di vite e per migliorare la comprensione della determinazione del sesso nell'uva e in altre specie vegetali.

Il team del laboratorio Cantu ha lavorato in collaborazione con il professor Brandon Gaut della UC Irvine e il suo team. Il progetto è stato finanziato dalla National Science Foundation, la E. & J. Azienda vinicola Gallo, J. Lohr Vineyards and Wines, Agenzia cilena per lo sviluppo economico, Viña San Pedro, Viña Concha y Toro e Louis P. Martini Endowment in Viticulture.

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