L'Istituto di Ricerca Bragato promuove l'allevamento del Sauvignon Blanc con strumenti genetici all'avanguardia

Il Bragato Research Institute (BRI) in Nuova Zelanda sta portando avanti il miglioramento della vite attraverso il programma Sauvignon Blanc 2.0 (SB2.0), che mira a sviluppare cloni migliorati della principale varietà di vino del Paese. Sebbene l'obiettivo principale sia quello di migliorare il Sauvignon Blanc, il programma genetico di base guidato da New Zealand Winegrowers (NZW) ha già fornito importanti vantaggi all'industria vinicola. Tra questi, nuove capacità di analisi di malattie e virus, strumenti di screening scalabili, moderni metodi di fingerprinting genetico, solidi sistemi di dati e partnership più forti sia a livello locale che internazionale.

Il dottor Darrell Lizamore, responsabile del programma SB2.0, sottolinea i progressi compiuti nel nuovo vigneto di riproduzione della BRI, dove si prevede che la popolazione di viti raggiungerà le 10.000 unità in questa stagione. Questo vigneto è un segno visibile dei progressi nello sviluppo e nella selezione di nuovi cloni. Tuttavia, gran parte del lavoro avviene dietro le quinte, dove sono state create risorse moderne per accelerare la produzione e la selezione delle viti, riducendo al contempo rischi e costi.

Costruire un team efficace è stata una delle prime sfide per SB2.0. Il programma richiedeva un mix di scienziati, esperti del settore, consulenti tecnici, rappresentanti degli investitori e specialisti della comunicazione. Nonostante le risorse limitate rispetto ad altri programmi di selezione, la BRI ha formato un team con competenze in genetica, fisiologia vegetale, bioinformatica, biologia molecolare e viticoltura. Le partnership con esperti locali e internazionali hanno contribuito ad allineare l'innovazione della ricerca con le esigenze del settore.

La misurazione accurata è fondamentale nella selezione delle piante per identificare gli individui migliori all'interno di grandi popolazioni. Nel corso dell'ultimo anno, l'SB2.0 ha investito nell'ottimizzazione dei metodi di misurazione dei tratti fondamentali per il programma. Ciò ha incluso nuove attrezzature, formazione e sistemi di dati che migliorano l'affidabilità e l'efficienza dei processi di selezione. Queste risorse sono ora disponibili per un uso più ampio da parte dell'industria per affrontare le sfide future, come l'adattamento al clima e la riduzione degli input.

È stata implementata la diagnostica molecolare per confermare l'assenza di fillossera nel vigneto di allevamento, utilizzando la PCR e il sequenziamento di ampliconi da campioni di terreno. I protocolli interni per il rilevamento del virus del leafroll consentono di analizzare tutto l'anno gli sport di gemma identificati dai coltivatori. La piattaforma Vure consente ai coltivatori di segnalare viti insolite durante i lavori di routine nel vigneto.

Nel 2023, BRI ha completato un genoma di riferimento per il Sauvignon Blanc, fornendo una base per identificare le variazioni genetiche tra i cloni. Da allora, il team ha caratterizzato le differenze tra i cloni commerciali e i circa 100 nuovi cloni prodotti da SB2.0. Questo lavoro permette di identificare facilmente i cloni. Questo lavoro consente una facile identificazione dei cloni attraverso l'analisi del DNA e una migliore comprensione del modo in cui le modifiche genetiche influenzano i tratti. La pipeline di assemblaggio del genoma è stata utilizzata anche per altre varietà come Chenin Blanc, Chardonnay, Pinot Nero e portinnesti.

Per semplificare i test genetici, BRI ha sviluppato nuovi metodi di estrazione e sequenziamento del DNA che riducono i costi per vite e rilevano una gamma più ampia di differenze genetiche. Le pipeline bioinformatiche identificano in modo affidabile le variazioni clonali e mappano gli interruttori molecolari che controllano l'espressione dei caratteri. I dati sono gestiti in un database digitale con integrazione di codici a barre e identificatori QR-code, eseguito su un'infrastruttura informatica nazionale ad alte prestazioni.

L'istituto ha modernizzato il database della collezione nazionale di viti utilizzando questi strumenti e sta studiando come il terroir e lo stress ambientale influenzino i tratti della vite. Lo screening dell'oidio è diventato più scalabile grazie alla produzione standardizzata di inoculo e ai saggi automatizzati di distacco delle foglie con la piattaforma di imaging Blackbird sviluppata da USDA/Cornell. L'intelligenza artificiale distingue la muffa dai peli delle foglie in grandi serie di immagini in poche ore.

Questa tecnologia supporta i test di resistenza ai fungicidi e la diagnosi rapida degli isolati locali di oidio. Per gli studi sulla resilienza alla siccità, BRI ha condotto prove in serra con 80 viti per trovare indicatori scalabili di efficienza nell'uso dell'acqua. La collaborazione con Bordeaux Sciences Agro ha introdotto strumenti di misurazione rapida per la fotosintesi e la traspirazione. Lo screening della tolleranza al gelo combina esperimenti di laboratorio con l'esposizione in campo, utilizzando approcci di imaging robotizzato guidati da Markus Keller della Washington State University.

Dopo quattro anni di produzione di piantine sterili, BRI è ora in grado di spostare i nuovi cloni dal laboratorio al vivaio al vigneto con tassi di sopravvivenza superiori al 97%. Speciali programmi di gestione accelerano la crescita delle viti, in modo che la selezione possa iniziare prima. Gli esperimenti a Marlborough stanno testando strategie di propagazione come l'innesto di gemme su viti già affermate per accelerare le prove commerciali.

Il governo neozelandese ha recentemente proposto una legge che aggiorna le definizioni di tecnologia genetica. Il team scientifico del BRI ha contribuito con le sue competenze tecniche a sostenere la formazione sulle tecnologie genetiche e le considerazioni sull'accesso al mercato nel settore vitivinicolo. Il team ha testato fasi di editing non transgenico che potrebbero convalidare le strategie di allevamento in una fase iniziale.

A livello internazionale, SB2.0 ha attirato opportunità di collaborazione con allevatori di uva in Europa e Nord America attraverso visite a istituzioni come UC Davis, Cornell University, USDA, E.&J. Gallo Winery, l'Università di Geisenheim (Germania), l'ICVV (Spagna) e ospitando allevatori dalla Svizzera e dagli Stati Uniti.

A livello locale, la piattaforma mette in contatto le aziende sovvenzionatrici, le comunità di coltivatori e i comitati di settore con la scienza attraverso workshop e incontri che favoriscono l'apprendimento bidirezionale delle priorità di selezione.

La prossima fase di SB2.0 si concentrerà sulla selezione di tratti che rendano il Sauvignon Blanc più resistente alla muffa, alla siccità e al gelo, eseguendo flussi di lavoro di screening oggettivi collegati alla genetica prima di spostare il materiale promettente in prove pre-commerciali. Gli strumenti sviluppati da SB2.0 stanno già supportando progetti come le indagini sulla resistenza ai fungicidi, i trattamenti a base di RNA per il virus del rotolamento delle foglie, gli studi sulla diversità dei cloni di Pinot nero e la selezione di varietà tolleranti alle malattie con il Bioeconomy Sciences Institute.

Il programma non solo mira a sviluppare cloni di Sauvignon Blanc migliorati, ma rafforza anche la capacità della Nuova Zelanda di migliorare costantemente la vite in funzione del cambiamento delle condizioni climatiche e dell'evoluzione della pressione delle malattie, attraverso l'innovazione e la collaborazione con il settore vitivinicolo.