Studio di cloni di Chardonnay per scoprire le basi genetiche della resistenza alla malattia della flavescenza dorata.

La flavescenza dorata è una delle malattie della vite che causa ogni anno ingenti perdite in viticoltura. I danni provocati possono variare da una diminuzione nella produzione alla moria delle piante. L’agente causale è un fitoplasma che viene trasmesso nel vigneto soprattutto da un vettore, la cicalina Scaphoideus titanus Ball. Le prime osservazioni della malattia hanno evidenziato la presenza di varietà più suscettibili, come Chardonnay, le quali mostrano una predisposizione maggiore ad infettarsi e lo sviluppo dei sintomi porta, nella maggior parte dei casi, alla morte della pianta. D’altro canto, esistono varietà che hanno una maggiore capacità di difendersi dalla malattia, in cui i sintomi sono meno gravi. Esiste una maggiore e minore suscettibilità alla malattia anche tra cloni della stessa varietà, i quali, nonostante condividano la maggior parte delle informazioni genetiche, si presume presentino diversi meccanismi d’interazione con il vettore e/o il fitoplasma. Lo scopo del lavoro è quello di studiare alcuni cloni della varietà Chardonnay che mostrano una differenza di suscettibilità alla malattia, al fine di evidenziare i geni responsabili del diverso comportamento osservato e quindi capire quali siano i meccanismi che rendono le piante meno suscettibili all’attacco del vettore e del fitoplasma. Sono stati selezionati tre cloni di Chardonnay, due cloni molto suscettibili alla malattia e uno più resistente, e i loro genomi sono stati sequenziati con uno dei metodi più accurati e completi: High-Fidelity reads sequencing su piattaforma PacBio, accoppiato a sequenziamento Illumina. I dati ottenuti sono stati impiegati per l’assemblaggio de novo dei tre genomi e per il confronto tra essi. Inoltre, è stato sviluppato uno studio sulla variazione del trascrittoma (RNAseq) di uno dei due cloni suscettibili e quello più resistente durante i primi stadi d’infezione della malattia. In particolare, i cloni sono stati confrontati in assenza del patogeno e del vettore, in presenza del vettore sano e in presenza del vettore infettivo per il fitoplasma della flavescenza dorata. I risultati ottenuti dallo studio dei genomi ha evidenziato l’elevata somiglianza tra cloni della stessa varietà a confronto con genomi di varietà differenti (Pinot noir) e, allo stesso tempo, ha permesso di riconoscere delle variazioni potenzialmente imputabili alla maggiore o minore suscettibilità. L’analisi dei dati di trascrittomica ha dimostrato la diversa regolazione di alcuni gruppi di geni, nonostante un’elevata omologia fra i due cloni nei processi biologici in atto sia in assenza dell’insetto, sia in presenza del vettore infettivo. Le informazioni ottenute e quelle che si potranno ottenere con analisi future permetteranno di selezionare varietà e cloni che meglio sopportano l’attacco della malattia e quindi ridurre il numero di trattamenti fitosanitari che sono attualmente necessari per il controllo del vettore. Inoltre, conoscere quali siano le funzioni dei geni coinvolti ci permetterà di capire i meccanismi molecolari e metabolici che la pianta meno suscettibile mette in atto per contrastare il patogeno, e ciò potrebbe aprire la strada allo sviluppo, per esempio, di biostimolanti capaci di indurre tali difese anche nelle piante più suscettibili.