Leggere l’albero evolutivo del Solanum

Il genere Solanum comprende circa 1 400 specie e include la patata, una coltura di base usata in tutto il mondo. Malgrado siano importanti da un punto di vista commerciale ed evolutivo, si sa molto poco riguardo alla biologia delle specie europee indigene.

Grazie a un finanziamento dell’UE, il progetto SOLANUM (“Solanum in Europe: phylogeny and genetic diversity”) ha messo in ordine le specie europee del XVIII secolo appartenenti al genere Solanum per identificare la diversità genetica presente in natura. Questa ricerca è particolarmente importante poiché due membri del genere, Solanum dulcamara e S. nigrum, sono altamente resistenti alla peronospora, una piaga per tutti i coltivatori di patate, dato che causa considerevoli perdite di raccolto e guadagno.

Sono state trovate prove di duplicazioni nel DNA dei cloroplasti che sono specifiche di questo clade, o ramo evolutivo che include patata, pomodoro, melanzana e peperone. Curiosamente, questa caratteristica evolutiva è diversa da altre famiglie di piante, come ad esempio le Brassicaceae. Gli scienziati hanno suggerito che gli schemi evolutivi dinamici del Solanum, quando messi a confronto con il suo genere gemello Jaltomata, possono essere attribuiti alla ricombinazione tra o all’interno di cromosomi nel cloroplasto.

Usando dei marcatori indel basati sulla inserzione o cancellazione delle basi sviluppati dal progetto, è stata studiata la morella comune. Alcuni membri di questo gruppo sono una fonte alimentare per numerose culture in tutto il mondo. L’analisi ha indicato una elevata differenziazione interspecie, e che risulta improbabile che l’endogamia sia la principale forza trainante dietro alla struttura delle specie oggetto di studio. Questa linea di ricerca suggerisce che i marcatori indel potrebbero essere usati per l’inserzione di nuovo germoplasma di Solanum dentro alcune specie per l’allevamento o per l’identificazione di esemplari di piante.

Gli altri marcatori usati comprendevano sequenze mirate all’introne (intron-targeting, IT) provenienti dal sequenziamento della cultivar di patata White Lady. L’applicazione dei marcatori IT potrebbe essere inoltre usata per sviluppare efficienti strumenti di indagine genetica per impronta digitale del DNA, selezione assistita da marcatori, mappatura genetica e analisi della diversità.

La ricerca SOLANUM è la prima del suo genere, e i suoi risultati hanno formato una base completa per lo studio delle relazioni evolutive all’interno del grande gruppo delle specie di Solanum e dei suoi parenti stretti. Le applicazioni in agricoltura e nella coltivazione delle piante saranno molto preziose dal punto di vista socioeconomico, in particolare nell’area della resistenza alle malattie.