4/2024 di IRENE PERRONE, CHIARA PAGLIARANI, GIORGIO GAMBINO Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IPSP), Torino Il genome editing rappresenta una delle pi promettenti e innovative tecniche di miglioramento genetico attualmente disponibili Il miglioramento genetico in ambito viticolo ha incontrato da sempre notevoli ostacoli, legati allo stretto legame vitigno-terroir e al gusto dei consumatori, orientato a prodotti enologici tradizionali. Tuttavia, l applicazione di nuove strategie di miglioramento genetico per ottenere genotipi resistenti a diversi stress ambientali offrirebbe un aiuto importante, specialmente alla viticoltura da vino caratterizzata dall uso massiccio di agrofarmaci utilizzati per il controllo delle malattie fungine. Le Tecnologie di Evoluzione Assistita (TEA), dette anche NGT (New Genomic Techniques), sono state sviluppate negli ultimi 10-12 anni e consentono di correggere il DNA delle piante in modo mirato, rendendo possibile migliorare il profilo di sostenibilit ambientale delle variet tradizionali. Due sono le principali TEA: cis-genesi e genome editing. Per cis-genesi si intende il trasferimento di un gene integro (incluso il promotore e terminatore, ovvero le sequenze di DNA necessarie per regolare la trascrizione di quel gene) tra due variet della stessa specie o di specie diverse sessualmente compatibili. Riproduce quindi in laboratorio il trasferimento di geni che avverrebbe tramite incrocio o ibridazione tradizionali, ma con il grande vantaggio che limita tale trasferimento al solo gene di interesse. Il genome editing, attraverso il sistema CRISPR/Cas9, rappresenta senza dubbio una delle pi promettenti e innovative tecniche di miglioramento genetico attualmente disponibili. Si tratta di una tecnologia in grado di indurre nel genoma modifiche mirate, anche puntiformi, consentendo di eliminare, sostituire o inserire in maniera mirata specifiche sequenze di DNA di interesse. In so- stanza si comporta come una mutagenesi naturale che pu avvenire spontaneamente e casualmente in piante sottoposte alla pressione selettiva ambientale, con la differenza che con questa tecnica la correzione del DNA mirata e non casuale. La vite, come le piante arboree in generale, potrebbe beneficiare in modo particolare del miglioramento genetico basato sul genome editing. infatti una specie dalle peculiari caratteristiche: perenne, che richiede alcuni anni per entrare in piena produzione, con ricco patrimonio di biodiversit , dalla struttura genetica complessa per l alto tasso di eterozigosi e con forti interazioni con l ambiente. Inoltre, per la vite da vino la tradizione varietale molto forte e l accettazione di nuovi genotipi ancora difficoltosa sia dal punto di vista normativo (si pensi ai vini a DOP) che da parte del consumatore. Mediante il geno- BREEDING TRADIZIONALE (es. PIWI) GENOME EDITING Si ottengono nuove variet . Si mantiene l identit varietale. I caratteri qualitativi della cultivar di partenza possono venire modificati. Si preservano tutti i caratteri qualitativi della cultivar di partenza e si mantiene l identit dei vini prodotti. Tempi relativamente lunghi (10-15 anni) e costi elevati. Tempi ridotti 4-5 anni e costi pi limitati. Inserimento di geni di resistenza specifici a peronospora e oidio. Possibilit di indurre una tolleranza a pi ampio spettro verso diversi patogeni. Potenziale insorgenza di ceppi di patogeni resistenti (tali da superare la resistenza dei PIWI) e possibili problematiche legate ad altre patologie (es. black rot). Ridotto rischio di insorgenza di ceppi resistenti di patogeni e di emergenza di altre patologie. Tabella 1. Confronto tra miglioramento genetico tradizionale (produzione di PIWI) e genome editing in vite Sostenibilit VITICOLTURA Le Tecniche di Evoluzione Assistita (TEA) al servizio di una viticoltura sostenibile 19