Lo scambio cromosomico nel clone VP11 di Tempranillo riduce la fertilità ma aumenta la resistenza alle malattie

Un recente studio genetico ha identificato la causa di una caratteristica unica del VP11, un clone commerciale della varietà Tempranillo. I ricercatori del gruppo Vitigen dell'Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV) in Spagna hanno scoperto che i grappoli spargoli e la ridotta allegagione del VP11 sono legati a uno specifico riarrangiamento cromosomico. Questa scoperta potrebbe avere implicazioni significative per la viticoltura, soprattutto nelle regioni in cui la pressione delle malattie e la qualità dei frutti sono le principali preoccupazioni.

Il VP11 è stato originariamente selezionato da un vecchio vitigno di Elvillar, Álava, Spagna, per i suoi grappoli spargoli, associati a una maturazione più uniforme degli acini e a una minore incidenza di malattie come il marciume del grappolo. Rispetto ai cloni di Tempranillo convenzionali, VP11 produce circa il 50% in meno di polline vitale e meno semi per acino, indicando una ridotta fertilità dei gameti sia maschili che femminili.

Per comprendere le basi genetiche di questi tratti, il team di ricerca ha eseguito il sequenziamento dell'intero genoma utilizzando la tecnologia long-read. Hanno confrontato il genoma di VP11 con un genoma di riferimento di Tempranillo precedentemente assemblato. L'analisi ha rivelato undici grandi cambiamenti strutturali nel DNA di VP11, tra cui tre eventi intercromosomici. Tra questi, una complessa traslocazione reciproca, uno scambio di segmenti tra due cromosomi.

Ulteriori analisi genetiche hanno dimostrato che questa traslocazione è direttamente responsabile della riduzione della vitalità dei gameti. Nella progenie autoimpollinata di VP11, sopravvivevano solo gli individui che ereditavano entrambi i cromosomi coinvolti nella traslocazione. I gameti con un contenuto cromosomico sbilanciato, che ereditano solo uno dei cromosomi traslocati, non erano vitali. Questo spiega perché la VP11 ha una minore vitalità del polline e un minor numero di semi per bacca.

Lo studio ha anche scoperto che, mentre i grappoli spargoli di VP11 sono dovuti principalmente a un minor numero di acini per grappolo - risultato di una ridotta allegagione - altri fattori, come il tipo di sesso del fiore, possono influenzare la compattezza del grappolo nella vite. Tuttavia, nel background genetico di VP11, l'effetto del sesso del fiore sulla compattezza del grappolo era meno pronunciato rispetto ai cloni di controllo.

I ricercatori suggeriscono che nelle colture a propagazione vegetativa come la vite, le mutazioni che riducono la fertilità dei gameti possono essere vantaggiose se portano a vantaggi agronomici come grappoli più sciolti e frutti più sani. Nelle colture a propagazione sessuale, tali mutazioni verrebbero probabilmente eliminate perché compromettono il successo riproduttivo. Ma nella vite, che si propaga per talea per mantenere l'identità varietale, queste mutazioni possono persistere e persino essere selezionate se migliorano la qualità del raccolto o la resistenza alle malattie.

La scoperta evidenzia il valore delle tecnologie di sequenziamento a lettura lunga per individuare varianti strutturali complesse in colture altamente eterozigoti come la vite. Inoltre, dimostra come le mutazioni somatiche - cambiamenti genetici che avvengono durante la vita di una pianta - possano contribuire alla diversità intra-varietale e al miglioramento senza alterare le caratteristiche chiave delle cultivar d'élite.

Il VP11 è ora utilizzato commercialmente per la produzione di vino di alta qualità grazie alla sua favorevole struttura a grappolo. I risultati di questo studio potrebbero informare le future strategie di selezione e allevamento volte a migliorare la resilienza della vite e la qualità dei frutti in condizioni ambientali mutevoli.

I risultati completi di questa ricerca sono stati pubblicati il 27 gennaio 2026 su BMC Plant Biology (volume 26: articolo 348). Lo studio è stato condotto da Noelia Alañón-Sánchez e dai colleghi dell'ICVV e delle istituzioni che hanno collaborato. I dati del sequenziamento del genoma sono stati resi disponibili al pubblico attraverso l'European Nucleotide Archive con il numero di accesso PRJEB97948.

Questo lavoro sottolinea come i progressi della genomica stiano aiutando gli scienziati a svelare i meccanismi genetici alla base di importanti caratteristiche agricole. Per i coltivatori e i viticoltori che devono affrontare le sfide del cambiamento climatico e della pressione delle malattie, la comprensione di questi meccanismi potrebbe offrire nuovi strumenti per mantenere la resa e la qualità, riducendo al contempo la dipendenza dai controlli chimici.