Dialoghi sull’ Agroindustria: "Come la genetica salva il bicchiere e l'ambiente in Italia"

Ranalli. Le sfide del miglioramento genetico della vite in Italia si possono ricondurre alla necessità di una viticoltura più sostenibile attraverso lo sviluppo di vitigni resistenti alle malattie e resilienti ai cambiamenti del clima, pur mantenendo l'identità e la elevata qualità enologica dei vini italiani.
La principale priorità è rappresentata dalle gravi emergenze fitosanitarie (peronospora e oidio, principalmente), che richiedono un uso massiccio di agrofarmaci, con costi ambientali ed economici crescenti. Basti ricordare che in Europa la superficie a vite rappresenta solo il 3,5-4,0% dei terreni agricoli, però consuma oltre il 50% dei pesticidi sintetici applicati alle principali colture. Quali sono le strategie di miglioramento genetico di maggiore rilevanza utilizzate oggi in Italia per aumentare l’adattabilità della vite ai nuovi contesti colturali?

Velasco. Sì, confermo i dati riportati fatto salvo che le percentuali dei prodotti di sintesi in termini di anticrittogamici si avvicinano più al 65% che al 50%, con un effetto anche più drammatico. Le strategie sono multiple e non si limitano al miglioramento genetico, in quanto l’approccio alla gestione del vigneto deve essere un approccio olistico: dall’applicazione dei DSS all’uso di prodotti alternativi di origine naturale compreso l’uso di competitori o di organismi predatori nei confronti dei patogeni. Dal punto di vista del miglioramento genetico le vie sono essenzialmente due: il breeding classico, coadiuvato dall’uso di marcatori molecolari, o l’approccio biotecnologico. La fortuna di avere a disposizione la sequenza del genoma della vite ci ha dato la possibilità di accelerare la scoperta di geni di resistenza o di non-suscettibilità della vite. Fondamentalmente, la resistenza prevede una funzione attiva della pianta contro il patogeno (chimica o fisica), la non-suscettibilità è una sorta di mascheramento della propria natura di ospite naturale del patogeno che non riconosce la vita in quanto suo ospite preferenziale e non l’aggredisce. Nel breeding classico abbiamo a disposizione marcatori molecolari per identificare diverse decine di loci così da poter impostare programmi di miglioramento genetico con piramidazione di resistenze multiple e durature. Per approcci biotecnologici sono purtroppo ancora pochi i geni di cui conosciamo le funzioni precise per cui rappresentano ancora un collo di bottiglia.   

Ranalli. La vite è una coltura ben strutturata su aree vocate, che danno il nome anche ai vini. La necessità di mantenere l'identità varietale, soprattutto per i vitigni da vino legati a denominazioni storiche, è un vincolo fondamentale per il miglioramento genetico. La strategia tradizionalmente usata per raggiungere obiettivi di miglioramento senza alterare il vitigno di base è la Selezione Clonale. Qualora non esista una variabilità intra-varietale, l’alternativa è il ricorso a strategie di breeding basate su interventi mirati capaci di modificare solo il gene responsabile del carattere che si vuole migliorare, lasciando immutato il resto del genoma. Ciò implica, da un lato la conoscenza della sequenza nucleotidica del gene da modificare, da un altro lato l’impiego di tecniche di miglioramento genetico evolute e di precisione, per esempio, il Genome Editing. Cosa ne pensi? In pratica, a che punto siamo?

Velasco. Posto che resta valida l’attività di miglioramento varietale basato sulla selezione dei migliori cloni, e sempre sarà necessario verificare stabilità e qualità dei cloni proposti, le strategie di Evoluzione Assistita (TEA) rappresentano una opportunità unica. Grazie alla scoperta delle nucleasi come la Cas9 o altre che si stanno proponendo nel mondo vegetale migliori rispetto alle prime proposte iniziali, la tecnologia così detta CRISPR/Cas è oramai una realtà anche nel mondo viticolo. Rispetto alle piante annuali come cereali e ortive, le piante pluriennali come la vite e i fruttiferi presentano dei colli di bottiglia. Prima di tutto sono ancora molto poche le varietà che si possono gestire facilmente in vitro, moltissime muoiono molto prima di dare origine a calli embriogenici per cui molto lavoro si dovrà fare per trovare le condizioni ideali almeno per le 40-60 varietà più importanti autoctone o internazionali, ad es Chardonnay è molto più facile che Cabernet, Nebbiolo più facile che Glera. L’altro collo di bottiglia l’ho citato sopra ed è legato alle poche sequenze geniche su cui lavorare. Ma siamo sulla via del miglioramento di entrambi i limiti che attualmente rendono difficoltosa l’applicazione di queste tecniche. 

Ranalli. In questi ultimi anni è stato svolto un importante lavoro di breeding sui vitigni PIWI (acronimo del tedesco Pilzwiderstandsfähig, cioè "resistenti ai funghi") ottenuti tramite incroci tradizionali tra Vitis vinifera (la vite europea) e specie selvatiche o ibridi che possiedono una resistenza naturale a malattie fungine, come peronospora e oidio. Si assiste ad un vivace dibattito sui pro e contro l'adozione dei vitigni PIWI nella viticoltura moderna, cosa ne pensi?

Velasco.  Il breeding della vite oramai si identifica con i PiWi anche se in realtà è un breeding limitato alle resistenze ai funghi patogeni. Il breeding ha anche altri scopi per ciò che riguarda il cambiamento climatico o aspetti qualitativi che vanno oltre le resistenze genetiche. I PiWi sono a mio parere quanto è oggi a disposizione per la riduzione dei fitofarmaci di sintesi e di una viticoltura più sostenibile. La qualità che i nuovi vitigni resistenti, non ancora diffusi o in corso di registrazione, è tale che potranno assolutamente affermarsi soprattutto se si aprirà alla loro disponibilità nei disciplinari di produzione delle DOP. Oggi abbiamo strumenti di metabolomica tali che si possono tracciare tutte le maggiori componenti aromatiche e non dei migliori resistenti così da consegnare al mondo produttivo ottimi resistenti, multiresistenti e duraturi, di elevata qualità scegliendoli tra quelli che danno un prodotto simile alle varietà tradizionali accettate nelle DOP; così come, ottimi resistenti che possono dare un prodotto che potrebbe perfino essere oggetto di divenire una DOP in autonomia, se rappresenta al meglio il prodotto tipico del territorio dove viene selezionato. Se non fossi stato chiaro, io sono assolutamente favorevole.

Ranalli. L'epigenetica e l'RNA interferente (RNAi) sono due frontiere biotecnologiche di grande rilievo nel miglioramento genetico della vite, in quanto offrono approcci innovativi per potenziare la resistenza alle malattie (in particolare virus e funghi) e l'adattabilità agli stress ambientali (come la siccità), spesso senza alterare direttamente la sequenza del DNA. A livello operativo, mi pare si comincino a vedere i primi risultati, anche in altre specie. Pensi che tali tecnologie offrano solide prospettive nel miglioramento varietale della vite?

Velasco. Quando si parla di epigenetica spesso se ne parla a sproposito. Controllare l’epigenetica è molto più complicato che fare breeding o applicare biotecnologie ecocompatibili. L’epigenetica è un aspetto estremamente complesso dell’espressione genica controllata e conoscere le condizioni per poterla controllare potrebbe essere pressoché impossibile in piante complesse come la vite di cui si usa l’uva per produrre poi un trasformato ancora più complesso. Diverso sarebbe il caso delle piante da frutto di cui si consuma il prodotto finito. O ancora diverso sarebbe se si parlasse di epigenetica dei microrganismi enologici, in particolare i lieviti, qui vedo già più realistica l’applicazione di studi epigenetici, senza però avere la presunzione di controllarla nella sua interezza. Riguardo l’RNAi ci sono prospettive interessanti. La molecola di RNA è molto instabile e “fragile” tanto che il collo di bottiglia è rappresentato dai preparati che si dovrebbero applicare in pieno campo e dalla “penetrabilità” del RNAi nell’organismo da controllare. Tuttavia, rappresenta una alternativa interessante. Anche qui, uno dei limiti sono i geni sui quali intervenire, ed anche se intervenire sui geni della pianta da proteggere o su quelle dei patogeni o dei loro competitori.

Ranalli. L'introduzione e l'utilizzo su larga scala delle Nuove Tecniche Genomiche — come l'editing genetico (esempio, CRISPR/Cas9) o l'uso di RNAi — per il miglioramento genetico della vite dipendono in modo cruciale sia da una revisione delle attuali normative europee (qualche cambiamento si sta verificando proprio in questi giorni), sia dalla conquista dell'accettazione e della fiducia dei consumatori finali. Cosa ne pensi?

Velasco. L’Europa ha capito ed ha deliberato, a brevissimo sarà disponibile il testo promosso dal Trilogo pertanto almeno per alcune tipologie di TEA sarà possibile perfino produrre prodotti edibili, e sicuramente procedere con la sperimentazione in pieno campo. Ai consumatori finali vanno date le corrette informazioni, e si sta facendo il possibile in proposito. Le Associazioni agricole stanno dando una grossa mano in proposito cercando di far capire che non è cosa il paragone con gli OGM del passato. Le biotecnologie moderne o ecocompatibili come mi piace chiamarle, hanno un approccio radicalmente diverso e molte non prevedono nessuna azione diretta sul DNA della pianta migliorata bensì solo una mutazione biologica accelerata, rispetto alle mutazioni casuali che hanno costituito la base della selezione clonale: danno un prodotto che potrà essere equiparato in modo assoluto alla selezione clonale classica, ma indotta e velocizzata dalle tecniche CRISPR/Cas. Io sono ottimista in proposito, ed i primi risultati sono già in campo, attendiamo fiduciosi su entrambi i lati, legislativo e biologico.