14 feb 2025

Come ‘Breeding Value’ ha mappato la variabilità genetica di fragole, lamponi e mirtilli d’Europa

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A giugno 2025 il progetto internazionale ‘Breeding Value’ (Horizon 2020) dedicato ai piccoli frutti, lamponi, fragola e mirtillo, sarà ufficialmente concluso. Bruno Mezzetti, coordinatore del progetto e prof. di Arboricoltura e coltivazioni arboree all’Università Politecnica delle Marche sta tirando le fila di un lavoro durato 54 mesi.

I risultati raggiunti sono molti: “Abbiamo analizzato il germoplasma conservato nei centri di conservazione e inserito nei principali programmi di miglioramento genetico di fragola, lampone e mirtillo. 

Gli obiettivi del progetto Breeding Value

L’obiettivo - ha raccontato Bruno Mezzetti che ha anticipato a Italian Berry i principali risultati di Breeding Valueè – è stato di identificare fonti genetiche per caratteri importanti di resilienza e qualità frutti da combinare con i caratteri di maggiore interesse commerciale, definendo nuove strategie per la creazione di nuovo materiale di pre-breeding utile a velocizzare l’ottenimento di nuove varietà di interesse commerciale”.

“Tutto sommato – ha continuato Mezzetti - la variabilità genetica europea è elevata, anche rispetto a quella americana. La situazione è però diversificata per le tre specie. 

Per la fragola abbiamo analizzato e caratterizzato 1.500 diverse accessioni, un numero elevato. Per il lampone siamo arrivati a poco più di 100, mentre per il mirtillo sono meno di 100. Abbiamo comunque un’alta potenzialità per poter migliorare le nostre varietà e per sfruttare le risorse genetiche a nostra disposizione. Ora tutto il lavoro di screening e caratterizzazione è a disposizione nel database pubblico, il Germinate BreedingValue Database.

Con il progetto di prebreeding ‘Breeding Value’ si volevano infatti porre le basi per aumentare la capacità dei programmi di breeding europei di ottenere nuove cultivar di fragola, lampone e mirtillo più competitive perché più resilienti e di elevata qualità sensoriale e nutrizionale per il consumatore. L’idea è quindi quella di coniugare le esigenze dei produttori e del mercato con quelle del consumatore per aumentare la competitività del settore dei piccoli frutti in Europa.

I partner internazionali

Il progetto, partito nel 2021, è stato finanziato dell’Ue con 6,98 mln di euro. Hanno partecipato 20 partner, da 8 Nazioni: Finlandia, Norvegia, Gran Bretagna, Spagna, Francia, Italia, Turchia e Germania. Si tratta di centri di ricerca, istituti pubblici e privati ma anche aziende. In Italia, oltre all’UnivPM, vi hanno preso parte il CNR-IBE, il C.I.V e Sant’Orsola. 

Oltre ai partner ufficiali, in corso d’opera il team di BreedingValue ha coinvolto altri 10 soggetti per l’Europa, fra questi anche Geoplant Vivai e G-Berries. “Abbiamo coinvolto diverse tipologie di aziende e centri di ricerca, in tutta Europa, per validare i nuovi strumenti tecnologici per l’analisi genomica applicata al breeding e anche per la valutazione sensoriale dei frutti”, ha detto ancora Mezzetti a Italian Berry.

Il workshop per la condivisione dei risultati

Proprio per condividere i risultati con gli stakeholder e con chiunque sia interessato ai berries nei prossimi mesi si terranno due eventi principali, aperti al pubblico e quindi anche al consumatore. Il primo coinvolgerà maggiormente gli addetti ai lavori, è un workshop dal titolo ‘Advancing Berry Breeding: From Phenotyping to Genomic Innovation’ e si terrà il 2 e il 3 aprile ad Ancona. Il giorno 4 aprile è poi prevista una visita in campo al C.I.V di Ferrara. È possibile conoscere il programma del progetto a questo LINK e già iscriversi a questo LINK.

“Durante il workshop – ha spiegato ancora a Italian Berry ancora Mezzetti - sintetizzeremo le conoscenze sviluppate dall’analisi del germoplasma europeo di fragola, lampone e mirtillo, i risultati sull’analisi della diversità genetica disponibile a livello Europeo, i nuovi strumenti di fenotipizzazione messi a punto per velocizzare e rendere più precisa la caratterizzazione del germoplasma e del nuovo materiale dai programmi di breeding. Condivideremo poi le informazioni sulle esigenze espresse dai consumatori in termini di qualità sensoriale dei frutti. Infine, ci sarà la presentazione pubblica della piattaforma Germinate di grande interesse per ricercatori, tecnici ed anche consumatori interessati a scoprire la quantità di informazioni generate dal progetto”.

Breeding Value alla Berry Area di Macfrut 2025

Il secondo momento di divulgazione dei risultati sarà durante Macfrut, a Rimini, dal 6 all’8 maggio. “Alla Berry Area di Macfrut saremo presenti con uno stand – ha continuato Mezzetti – coinvolgeremo nella divulgazione dei risultati i partner italiani come il CNR-IBE ma anche le aziende che hanno fatto parte del progetto e saranno presenti anche alcuni dei partner esteri. Ci sarà una conferenza dove saranno presentati i principali risultati al più ampio pubblico della fiera e stiamo organizzando un panel test con i consumatori”.

Riuscire a porre le basi per produrre varietà europee di fragole, mirtilli e lamponi che rendano competitivo il settore era l’obiettivo che i ricercatori si erano posti, d’altra parte l’industria dei berries in Europa ha una sua consistenza. Negli ultimi anni poi, anche grazie alla divulgazione e conoscenza dei benefici per la salute di consumare berries, le prospettive di crescita sembrano interessanti. Secondo dati Eurostat, nel 2022 l’Unione Europea ha prodotto 700mila tonnellate di berries, con le fragole che valgono circa la metà della produzione. Il mercato mondiale di fragole, lamponi e mirtilli, secondo dati FAO 2023, valeva poco più di 30 mld di euro. Quello europeo, sempre secondo stime FAO, valeva nello stesso anno intorno ai 5 mld di euro.

Fonti genetiche per programmare il breeding

“La caratterizzazione e valorizzazione del germoplasma e del nuovo materiale di pre-breeding ottenuto per fragola, lampone e mirtillo, ha compreso – ha aggiunto Mezzetti - lo studio dei caratteri di interesse commerciale, come pezzatura, consistenza e quantità produttiva con la resistenza alle malattie e agli stress ambientali, senza dimenticare gli aspetti qualitativi. Spesso le aziende che si occupano di miglioramento genetico dei berries non hanno la possibilità di programmi a lungo termine necessari per recuperare nuove fonti genetiche da germoplasmi distanti da quello commerciale. 

I programmi d’incrocio e gli studi di fenotipizzazione realizzati hanno prodotto nuovo materiale di pre-breeding, come popolazioni, selezioni avanzate molto utili per permettere di ottenere nuovo materiale genetico, diverso e più competitivo rispetto a quello disponibile sul mercato. Buona parte di questo materiale, fra l’altro, è a disposizione, è materiale pubblico”, ha specificato Bruno Mezzetti.

Manca il breeding del mirtillo in Europa

Il mirtillo è, fra i berries, quello che ha visto negli ultimi anni la crescita più consistente in Europa. Secondo le stime FAO, l’area coltivata a mirtillo in Europa, intesa come continente, è più che raddoppiata in 10 anni passando da 12.795 ha nel 2012 (dato stimato) a 30.565 ha nel 2022. Proprio per il mirtillo però in Europa non sono attivi molti programmi di miglioramento genetico: “Sul mirtillo c’è da lavorare. Abbiamo fatto molta fatica a trovare partner che fossero a un buono stadio di sviluppo in termini di programmi di breeding, per il mirtillo. 

Questo progetto è stato importante anche per sensibilizzare i diversi gruppi che fanno miglioramento genetico sulla necessità di mettere a punto nuove varietà. Breeding Value ha contribuito a caratterizzare il germoplasma del mirtillo europeo e gettare le basi per l’attivazione di nuovi programmi con materiali genetici più qualificati. 

Gli obiettivi per il miglioramento del mirtillo sono quelli agronomici per espandere l’adattabilità della coltivazione in diversi ambienti e della qualità del frutto, in particolare la pezzatura, andando verso un mirtillo che si possa mangiare anche singolarmente con frutti che pesano sopra i 10 grammi. Si punta poi su qualità sensoriali. 

Grazie al progetto Breeding Value abbiamo contribuito a descrivere i caratteri qualitativi del mirtillo, come ad esempio il frutto “pop crisp” che al morso scoppia in bocca, rilasciando aromi particolari. Riuscire a combinare la pezzatura con la qualità gustativa però non è facile, sono diversi i geni coinvolti, non abbiamo ancora una descrizione precisa del controllo genetico”.

La grande biodiversità della fragola

Il miglioramento genetico della fragola in Europa vanta una lunga storia ed è forse anche per questo che il progetto ha caratterizzato 1.500 accessioni: “Eravamo consapevoli – ha confermato il prof. Bruno Mezzetti – della grande biodiversità della fragola, dalla selvatica a quella coltivata, sapevamo della grande variabilità esistente. 

Con il progetto abbiamo descritto l’evoluzione del breeding in fragola, meglio etichettato e identificato le risorse genetiche in base ai principali caratteri: resistenza alle malattie, per esempio ai funghi, consistenza del frutto, presenza di zuccheri solubili, fattori che permettono il controllo abbastanza preciso della shelf-life e geni che sono alla base delle qualità sensoriali. 

Abbiamo contribuito veramente a generare dati fenotipici e genotipici molto più ampi. Abbiamo per esempio identificato il gene della rifiorenza quindi, volendo, possiamo ora trasformare una varietà unifera in rifiorente o accelerare i programmi di breeding usandolo come marcatore”.

Se per la fragola è stato individuato il marcatore della rifiorenza, per il lampone sono stati effettuati diversi studi sul germoplasma disponibile: “Interessa certamente – ha continuato a raccontare a Italian Berry il prof. Mezzetti - espandere l’adattabilità del lampone a diverse aree di produzione, migliorare la resistenza ai climi e l’adattabilità ai diversi suoli. Abbiamo poi lavorato sulla questione shelf-life, con strumenti specifici abbiamo analizzato l’elasticità del frutto del lampone, carattere importante per definirne la shelf-life”.

 

Un passo avanti negli strumenti di selezione genetica

Breeding Value aveva fra gli obiettivi principali anche quello di migliorare l’efficienza della selezione genetica attraverso strumenti tecnologici: “L’idea era quella di riuscire ad avere più informazioni possibili sul materiale genetico a disposizione e dare poi ai breeder gli strumenti per decidere l’approccio di miglioramento genetico migliore. Tramite gli studi genomici abbiamo identificato il germoplasma, varietà e selezioni, che sono le candidate migliori a essere futuri genitori, per la loro capacità di trasmettere determinati caratteri alla progenie (breeding selection)”, ha detto in conclusione Bruno Mezzetti, coordinatore del progetto e prof. di Arboricoltura e coltivazioni arboree all’Università Politecnica delle Marche.

“Abbiamo inoltre – ha continuato - identificato nuovi marcatori che possono facilitare la selezione, per una combinazione più elevata di importanti caratteri agronomici della piante e del frutto. Abbiamo poi utilizzato strumenti per facilitare lo screening delle varietà in maniera non distruttiva, per misurare caratteri specifici, anche qualitativi, in modo più veloce. Il progetto ha contribuito a sviluppare questi strumenti d’analisi come, ad esempio, l’utilizzo della spettroscopia NIR e dell’analisi d’immagine”. Il futuro è sempre più orientato verso l’Intelligenza Artificiale (IA), i dati, le conoscenze e gli strumenti generati dal progetto saranno fondamentali per agevolare l’applicazione di AI nei futuri programmi di breeding dei berries.

Barbara Righini


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