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venerdì, 1 Marzo 2024

Cibo che si (r)innova/10: uva da tavola senza semi italiana

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Maula, Daunia, Egnatia: sono solo le prime nuove varietà di uve da tavola tutte italiane iscritte al Registro Nazionale delle Varietà di Vite, ottenute grazie al programma di miglioramento genetico realizzato dal CREA, con il suo Centro di ricerca Viticoltura ed Enologia (sede di Turi – BA), e in corso di valorizzazione sia con l’accordo tra il CREA e il Consorzio Nu.Va.U.T (Nuove Varietà di Uva da Tavola) sia nei progetti di ricerca VALNUVAUT, REVINE e POFACS. Esempi virtuosi di miglioramento genetico per ampliare la gamma di varietà da offrire ai consumatori, avanzare sul percorso della sostenibilità e valorizzare le dimensioni culturali e identitarie delle produzioni.

L’Italia produce circa 1,1 milioni di tonnellate di uva da tavola – seguendo nell’ordine Cina, Turchia, India, Iran, Egitto e Uzbekistan (OIV 2019) -, il 90% delle quali si raccoglie in Puglia e Sicilia. Il nostro Paese è tra i principali riferimenti europei per questo settore. In crescente aumento sono le esportazioni (dal 31% nel 2004 al 45% nel 2018): l’uva da tavola è il secondo prodotto frutticolo per valore delle esportazioni, dopo le mele. A questo si contrappone un mercato interno piuttosto stabile. Le varietà più coltivate sono: ’Italia’, ‘Victoria’, ‘Red Globe’, ‘Michele Palieri’, ‘Black Magic’, ‘Regina’, ‘Crimson’, ‘Sugraone’, ‘Thompson seedless’ e ‘Regal seedless’. Alcune di queste rappresentano prodotti di eccellenza e rappresentativi del made in Italy, tuttavia, il mantenimento di queste eccellenze non può più essere dato per scontato e le ragioni sono, da un lato, la crescente competizione internazionale, dall’altro, invece, le mutate condizioni climatiche che richiedono, come in molti settori produttivi, uno sforzo di innovazione per affrontare le nuove sfide.

Rispetto al primo punto ( la competitività sul mercato globale), coltivazione e produzione mostrano uno spiccato interesse verso le varietà apirene, confermata dal fatto che negli ultimi anni sono state iscritte al Registro Nazionale delle Varietà di Vite circa 80 nuove varietà senza semi. Questo cambiamento è strettamente legato al cambio di preferenze da parte dei consumatori, sempre più attratti da varietà senza semi, ma anche ad elevata qualità e salubrità e non ultimo ad alto contenuto di servizio e “ready to eat”. Purtroppo, la quasi totalità di queste varietà sono di origine extra UE e questo comporta da parte dei produttori la necessità di pagare royalties, spesso anche onerose, per la loro coltivazione e commercializzazione. Alla difficoltà di accesso alle varietà prodotte in altri Paesi, va aggiunta la difficoltà di gestione delle stesse sul territorio italiano: non è secondario il problema del loro adattamento ai nostri areali di coltivazione.

Sul secondo aspetto (le mutate condizioni climatiche), nell’ambito della viticoltura, tanto da vino quanto da tavola, gli aspetti cruciali che necessitano di essere affrontati riguardano la resistenza alla ridotta disponibilità idrica e ai patogeni. Anche su questo, da parte dei consumatori, emerge l’interesse crescente di avere sulla tavola dei prodotti che siano buoni non solo per la propria dieta, ma anche per l’ambiente.

Per affrontare queste sfide è chiaro che l’approccio più efficace sia quello di combinare strategie differenti che coniughino valorizzazione della biodiversità e avanzamenti delle conoscenze, il tutto in un sistema che sia sempre più ecosostenibile e circolare. In sintesi, innovazione di prodotto e di processo.

Proprio in questa direzione, negli ultimi anni, si è mossa la ricerca scientifica del CREA Viticoltura ed Enologia, partendo sempre da un’attenta analisi del territorio, facendo tesoro di un’intensa

relazione con gli operatori del settore e adottando una visione prospettica tesa ad intercettare le nuove sfide della viticoltura.

Nuove varietà di uva da tavola apirene, tutte nazionali.

Il punto di partenza è stato avviare, circa 20 anni fa un programma di miglioramento genetico presso la sede di Turi (BA) del CREA Viticoltura ed Enologia che avesse come obiettivo principale quello di ottenere nuove varietà di uve da tavola apirene tutte italiane, con una spiccata valenza territoriale. Ma non solo! Gli obiettivi del miglioramento genetico del Centro di ricerca hanno riguardato caratteri specifici per la selezione di nuove varietà di uve da tavola senza semi: la possibilità di estensione del periodo di raccolta, l’attitudine alla frigoconservazione, al trasporto e alla shelf life, la resistenza a malattie sia sulla pianta che in post-raccolta, la buona produttività, la facile gestione colturale del vigneto. Per la resistenza alle malattie sono stati utilizzati come genitori incroci tra le migliori varietà di apirene e ibridi complessi, tra la Vitis vinifera (europea) e le Vitis spp. americane ed asiatiche.

L’approccio utilizzato è stato quello dell’incrocio tra due varietà scelte come parentali, perché dotate di caratteristiche di pregio, in cui uno dei due parentali fosse una varietà apirena. L’apirenia è un carattere che comporta, subito dopo la fecondazione, l’aborto del seme che, pertanto, regredisce, lasciando abbozzi non più percettibili. Molte varietà apirene di frutti commestibili sono apprezzate appunto per tale caratteristica (uve, arance ecc.).

Figura 1. Dall’embrione alla piantina: l’embryo rescue è una metodica che consente di recuperare l’embrione dopo l’incrocio di due varietà apirene, di trasferirlo in vitro e seguirlo fino all’ottenimento di una piantina che potrà essere trasferita in campo

Lo sviluppo delle competenze nel corso degli anni ci ha permesso di affiancare all’incrocio convenzionale la strategia dell’embryo rescue, incrocio tra due parentali senza seme. Gli abbozzi seminali derivanti, costituiti dal solo embrione con tegumenti seminali molto sottili, dopo la raccolta (che avviene a circa 40-50 giorni dall’incrocio) vengono posti in coltura in vitro, dove avviene il salvataggio dell’embrione che, altrimenti, non sarebbe stato in grado di germinare. Le fasi, dal recupero dell’embrione allo sviluppo della plantula, sono realizzate utilizzando puntuali tecniche di micropropagazione messe a punto nei laboratori della sede di Turi. A tali fasi seguono l’ambientamento ex vitro e il successivo trasferimento in serra delle piantine, fino alla lignificazione del fusto, e quindi il trasferimento in campo.

È stato fondamentale affiancare le conoscenze di biologia molecolare sui caratteri di interesse, in quanto ha permesso di effettuare l’attività di scelta dei nuovi individui, mediante selezione assistita da marcatori (Marker Assisted Selection – MAS) ovvero basando la scelta dei migliori individui non sul fenotipo (ciò che vediamo), ma sul genotipo (il suo genoma). Questo è essenziale per accorciare i tempi e ridurre anche i costi di un programma di miglioramento genetico.

Figura 2. Pianta della varietà Maula ottenuta nel programma di miglioramento genetico e recentemente iscritta al Registro Nazionale delle Varietà di Vite

Dopo l’estrazione del DNA da un campione di foglia e successiva amplificazione (mediante la reazione a catena della polimerasi o PCR) si procede all’analisi di regioni del genoma della vite, collegate a specifici caratteri d’interesse. La stenospermocarpia è il primo carattere analizzato, possibile grazie al fatto che conosciamo il gene responsabile della mancanza del seme e abbiamo un marcatore che ci permette di vedere come è costituito questo gene nei nuovi individui. Altri caratteri d’interesse inclusi nella MAS sono quelli relativi alla dimensione e alla consistenza della bacca e, introdotti recentemente, quelli determinati dai geni di resistenza alle malattie della vite.

Figura 3. Nuovi genotipi di V. vinifera selezionati per prove di valutazione dell’attitudine alla produzione di uva di IV gamma

Le attività di miglioramento genetico delle uve da tavola ha suscitato, per la prima volta in Italia, il forte interesse di aziende viticole – poi costituitesi nel Consorzio NuVaUT – che, nel corso del 2018, hanno formalizzato con il CREA un accordo per lo sviluppo e la sperimentazione – presso le stesse

aziende – di 36 varietà, con possibilità di ampliamento fino a 100. Ad oggi, 12 delle 36 nuove varietà oggetto della sperimentazione, hanno completato l’iter brevettuale e 3 di queste sono state iscritte al Registro Nazionale delle Varietà di Vite (Maula, Daunia, Egnatia).

La ricerca CREA per la valorizzazione di nuove varietà e sostenibilità

Il lavoro di miglioramento genetico di questi anni ci ha permesso di ampliare la biodiversità varietale a disposizione, offrendoci una grande opportunità: rispondere alle importanti sfide del settore, combinando genotipi più “adatti” con strategie di gestione dell’ambiente vigneto innovative e sostenibili – dalle fasi di coltivazione al post-raccolta -, prestando attenzione alle esigenze dei produttori e della filiera nel suo complesso. Vediamo qualche esempio.

Il progetto REVINE, finanziato dalla Comunità europea, mette a punto nuove strategie e metodologie capaci di usare al meglio le risorse naturali e ridurre l’uso di agrofarmaci e fertilizzanti, favorendo una viticoltura più sostenibile e resiliente ai cambiamenti climatici. In che modo? Da un lato, puntando sulla selezione di nuovi genotipi più resistenti agli stress biotici e abiotici e sull’approfondimento dei meccanismi di risposta a questi stress per identificare geni utili allo sviluppo di nuovi strumenti per la selezione tramite MAS, ma anche per il miglioramento genetico basato sulle TEA. Dall’altro lato, il progetto mira a sviluppare nuovi protocolli di gestione del vigneto, innovativi e sostenibili, capaci di promuovere la salute del suolo e la sua biodiversità: ad esempio, attraverso la selezione di consorzi microbici che favoriscano lo sviluppo organico del microbioma del suolo, promuovendo la crescita delle piante e incrementando la tolleranza a stress. Un altro obiettivo è la valorizzazione degli scarti del vigneto in un’ottica di economia circolare, attraverso lo sviluppo di protocolli efficaci per la produzione di biochar, compost e biofertilizzanti da vinacce e residui di potatura, che potranno essere riutilizzati come ammendanti organici del suolo e/o fertilizzanti fogliari.

Figura 4. Loghi dei progetto

Intercettando le mutate esigenze dei consumatori e la necessità delle imprese di aprirsi a nuovi mercati, diversificando le produzioni, il progetto POFACS, invece, intende cogliere l’opportunità derivante dal crescente interesse per i prodotti ortofrutticoli ad alto contenuto di servizio, tra cui l’uva da tavola. Per quest’ultima, il Centro Viticoltura ed Enologia sta sviluppando un’azione “capillare” che interessa tutte le fasi della filiera e parte dalla materia prima, ovvero da nuovi genotipi selezionati, in questo caso, per aspetti legati ad una elevata “shelf-life”, cioè qualità, salubrità, conservabilità e capacità di resistere ai marciumi in frigo-conservazione. Poi analizza anche varietà le cui caratteristiche garantiscono una più facile lavorazione nella IV gamma, per esempio, acini che si disarticolano facilmente oppure varietà apirene ad acini piccoli (caratteristica che, invece, per il prodotto fresco verrebbe scartata), consentendo così di valorizzare le nuove varietà in maniera più accurata e destinandole al mercato più “adatto”. Ciò che differenzia il mercato dell’uva fresca da quello dell’uva di IV gamma è anche e soprattutto il contenuto di servizi, ovvero quanto il prodotto vada incontro ai mutati stili di vita del consumatore. Per questo, oltre alla scelta di varietà più adatte, stiamo sviluppando azioni innovative e sostenibili per la gestione del vigneto fino alle fasi di post-raccolta e confezionamento, come l’uso dell’ozono disciolto in acqua o gassoso e strategie di difesa sostenibili basate sull’uso di microorganismi antagonisti, capaci di rallentare il processo di decadimento nelle uve e favorire l’accumulo di composti nutraceutici, in modo da offrire un prodotto non solo ad elevata qualità, ma anche “ready to eat”.

Programma di Breeding, Accordo NUVAUT – Nuove Varietà di Uva da Tavola e progetto PSR VALNUVAUT

L’attività di breeding nel 2018 si è avvalsa dell’accordo fra il CREA ed il Consorzio NuVaUT. Il consorzio costituito, ad oggi, da 24 imprese che si occupano di produzione ed esportazione di uva da tavola, ha tra le sue finalità quella di promuovere, tutelare e valorizzare nuove varietà vegetali e nell’Accordo sono stati definiti gli ambiti di valorizzazione delle varietà di uve da tavole ottenute dal Centro di Turi.

Le ulteriori fasi di sperimentazione in campo delle varietà selezionate verranno realizzate in collaborazione con le imprese aderenti al Consorzio NuVaUT che, visitando in più occasioni i vigneti sperimentali del CREA, hanno contribuito a scegliere le varietà più interessanti. A partire dal 2018 sono stati realizzati i primi campi di valutazione su larga scala e sul territorio pugliese, consegnando al Consorzio NuVaUT materiale vegetale per gli innesti in campo.

L’attività di valorizzazione è stata ulteriormente implementata nell’ambito del progetto VALNUVAUT su bando PSR Puglia 2014-2020 Misura 16 Cooperazione – Sottomisura 16.2 “Sostegno a progetti pilota e allo sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi e tecnologie”.

Durata: Maggio 2018 – Maggio 2027

Referenti scientifici: Riccardo Velasco, Rocco Perniola

Team CREA-Viticoltura ed Enologia: Riccardo Velasco, Rocco Perniola, Maria Francesca Cardone, Carlo Bergamini, Lucia Rosaria Forleo, Teodora Basile, Rosa Anna Milella, Antonio Domenico Marsico, Francesca Ferrulli.

Sito web: https://www.valnuvaut.it/

REVINE – Regenerative agricultural approaches to improve ecosystem services in Mediterranean vineyards

Il progetto REVINE è parte dell’iniziativa PRIMA (Partnership for Research and Innovation in the Mediterranean Area) sostenuta e finanziata nell’ambito del Programma quadro europeo di ricerca e innovazione. REVINE conta sul contributo di 15 partner rappresentanti di 6 Paesi diversi. Mira all’adozione di pratiche di agricoltura rigenerativa con un’ottica innovativa e originale, combinando approcci di viticoltura sostenibile dal punto di vista ambientale ed economia circolare, in grado di migliorare il reddito degli agricoltori.

Durata: 24/05/2021 -24/05/2024

Partners: Italia, Cipro, Portogallo, Egitto, Francia e Tunisia (6 paesi partecipanti)

Coordinatore: CREA, Centro di Ricerca Viticoltura ed Enologia.

Referente scientifico: Rocco Perniola.

Team CREA-Viticoltura ed Enologia: Rocco Perniola, Maria Francesca Cardone, Carlo Bergamini, Walter Chitarra, Luca Nerva, Lucia Rosaria Forleo, Teodora Basile, Margherita D’Amico, Antonio Domenico Marsico, Flavia Angela Maria Maggiolini, Riccardo Velasco Sito web: https://www.revine-prima2020.org/

POFACS – Conservabilità, qualità e sicurezza dei prodotti ortofrutticoli ad alto contenuto di servizio

Il progetto è finanziato dal MUR in risposta al bando PNR 2015-2020 (Codice ARS01_00640 – Area di Specializzazione “Agrifood”, PON R&I 2004-2020 e FSC)

Intende realizzare innovazioni nella gestione colturale di specie orticole e frutticole, compresa l’uva da tavola, con interventi di valorizzazione della biodiversità vegetale esistente e ottenimento di nuove varietà, mediante la messa a punto di protocolli produttivi specifici e innovativi processi tecnologici. Particolare interesse riveste la possibilità di aumentare le performance della filiera tramite modelli previsionali. Il progetto è un esempio virtuoso di collaborazione tra tre soggetti pubblici (CREA, Università di Foggia, Università di Catania) e dieci partner privati coinvolti in diversi settori della filiera produttiva. È organizzato in 9 Obiettivi Realizzativi (OR), per un totale di 87 Attività tra Ricerca Industriale e Sviluppo Sperimentale, che coprono tutte le aree della filiera produttiva.

Durata: 01/06/2021- 30/09/2024

Coordinatore: Dott. Teodoro Cardi

Referente scientifico CREA-Viticoltura ed Enologia: Maria Francesca Cardone

Team CREA-Viticoltura ed Enologia: Riccardo Velasco, Maria Francesca Cardone, Carlo Bergamini, Rocco Perniola, Antonio Domenico Marsico, Antonio Coletta, Luigi Tarricone, Lucia Rosaria Forleo, Teodora Basile, Marica Gasparro, Rosa Anna Milella, Gianvito Masi, Angelo Caputo, Vittorio Alba, Giovanni Gentilesco, Antonella Salerno, Gabriele Caponio, Giovanna Forte, Domenica Mallardi, Bruna Suriano, Marco Vendemia Sito web: https://www.pofacs.it/

Lucia Rosaria Forleo
CREA Centro di ricerca Viticoltura e Enologia

Ricercatrice

#lafrase Omnis cellula e cellula (R.Virchow)

Rocco Perniola
CREA Centro di ricerca Viticoltura e Enologia

Tecnologo

#lafrase Il miglior carburante per alimentare il progresso mondiale è la nostra scorta di conoscenze, e il freno è la nostra mancanza di immaginazione (Julian Lincoln Simon)

Carlo Bergamini Ricercatore presso il CREA Centro di ricerca Viticoltura ed Enologia, sede di Turi (BA)

Studia la genetica della vite, i marcatori molecolari per la selezione assistita nel breeding, la biodiversità del germoplasma viticolo; lavora al miglioramento genetico per incrocio per ottenere nuove varietà di uva da tavola e da vino resistenti alle malattie

#lafrase Trovo che il mistero più affascinante della scienza sia la nascita della vita in quanto evoluzione delle molecole. Per questo motivo mi sono appassionato delle Tecnologie di Evoluzione Assistita

Maria Francesca Cardone Ricercatrice presso il CREA Centro di ricerca Viticoltura ed Enologia

Il filo conduttore della sua attività è lo studio dei genomi e della loro evoluzione e plasticità. Da più di dieci anni studia il genoma della vite per capire quali sono i geni responsabili dei caratteri di interesse per il miglioramento genetico. E’ autrice di più di 80 lavori scientifici di cui 50 su riviste internazionali indicizzate. H-index: 21

#lafrase In natura non esistono due esseri viventi identici e la ragione di questa diversità è nel DNA. Perciò è studiando la diversità genetica che possiamo capire il perché di ciò che vediamo e migliorarlo

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