Negli ultimi anni a causa degli effetti del cambiamento climatico e dell’insorgere sempre più frequente di nuove emergenze fitosanitarie, si sta assistendo a una vera e propria rivoluzione nella gestione dell’oliveto. Il mondo della ricerca è impegnato in tecniche innovative che consentano di ottenere nuove varietà in olivo, ‘migliori’ in tempi più brevi. Le TEA sono la risposta, in quanto trasferiscono un singolo carattere in modo puntuale, senza alterare il patrimonio genetico della varietà, che manterrebbe, invece, tutti i suoi tratti caratterizzanti
Il contesto L‘olivo rappresenta la specie arborea da frutto più antica del Bacino Mediterraneo ma, paradossalmente, è la meno conosciuta e studiata[CG(U1] . Fino a non molto tempo fa, era opinione comune pensare all’olivo come ad una pianta con poche esigenze, sia in termini di input produttivi (ad es., senza esigenze di irrigazione), che colturali. Non a caso l’olivo è, tuttora, una delle colture arboree che si presta maggiormente all’applicazione dei principi dell’agricoltura biologica. Tuttavia, negli ultimi anni, si sta assistendo a una vera e propria rivoluzione nella gestione dell’oliveto.
Il cambiamento climatico in corso sta impattando fortemente sulla produttività e sulla qualità della nostra olivicoltura. L’incremento della temperatura media sta condizionando la qualità dell’olio, determinando una riduzione della percentuale di acido oleico in paesi con clima già di per sé molto caldi, come, ad esempio, Israele. Una situazione drammatica si registra in Andalusia (la regione della Spagna ove si concentra la maggior parte della produzione olivicola mondiale), che sta incontrando enormi difficoltà nel far fronte alle problematiche relative alla siccità. Stiamo assistendo all’emergenza dovuta a problematiche fitosanitarie mai riscontrate prima, come la Xylella fastidiosa nel Salento, l’aggravarsi dell’incidenza di attacchi da parte di insetti e patogeni che in passato venivano considerati di secondaria importanza. A tutto questo, si aggiungono problemi legati a difetti dell’impollinazione a causa dell’anomalia dell’andamento climatico, che contribuiscono ad abbattere la produttività degli oliveti.
Il mondo della ricerca ha allargato, pertanto, il proprio orientamento, includendo studi finalizzati all’individuazione di strategie e soluzioni per far fronte a questo drammatico scenario. L’olivicoltura italiana è caratterizzata da una struttura produttiva molto diversa da quella di altri paesi grandi produttori di olio di oliva come, ad esempio, la Spagna, e si contraddistingue per un numero elevato di varietà autoctone che mostrano un forte legame con il territorio e che hanno permesso il riconoscimento del marchio di qualità IGP e DOP. Spesso si tratta di varietà molto antiche, che non sempre mostrano caratteri di rusticità e di spiccata qualità dell’olio. La realtà produttiva italiana lascia poco spazio al processo di innovazione varietale, anche se il cambiamento climatico in corso sta determinando un graduale incremento della diffusione della coltivazione dell’olivo negli areali più interni e settentrionali della penisola.
Il miglioramento genetico in olivo rappresenta uno degli strumenti per far fronte alle problematiche descritte. Tuttavia, i programmi di breeding in Italia e nel mondo non hanno mai avuto un grande successo e le nuove varietà ottenute, rispetto all’enorme sforzo e durata del programma stesso, sono state veramente poche. I primi programmi di breeding sono iniziati in Israele ed in Italia tra il 1960 ed il 1971. Recentemente, i risultati di maggiore rilievo sono stati ottenuti dall’Università di Bari, con la varietà Lecciana (figlia di Leccino ed Arbosana), e dall’università di Cordoba, con la varietà Chiquititas o Sikitita (figlia di Picual e Arbequina), ottenuta in un programma di miglioramento genetico iniziato nel 1991. Altre varietà caratterizzate da una certa diffusione sono la Giulia, la Don carlo e la FS17 o Favolosa, ottenute dal CNR di Perugia, sempre nell’ambito di un programma di breeding iniziato ben oltre 30 anni fa. Tutte queste varietà sono indicate come idonee ad impianti ad altissima densità, comunemente definiti superintensivi, e sono brevettate.
L’olivo è una specie difficile da studiare, a causa di una serie di caratteristiche intrinseche della sua biologia che rallentano enormemente il lavoro del breeder. Ad esempio, quando si effettua un incrocio, i caratteri dei parentali trasmessi alla progenie talora non segregano – ovvero vengono ‘nascosti’ – e non sono sempre valutabili. Inoltre, le progenie spesso impiegano molti anni per entrare in produzione, anche se protocolli di forzatura in serra ed in campo consentono ora di avere il 15-30% delle progenie a fiore nell’arco di due o tre anni, accelerando così l’entrata in produzione e la valutazione di tratti di grande interesse, come la produttività e la qualità dell’olio. Ad ogni modo, le risorse umane ed economiche richieste per avviare programmi di breeding efficienti in olivo sono davvero molto elevate.
Le TEA in olivo
Per queste ragioni, diventa ancor più fondamentale l’adozione di tecniche innovative in olivo che consentano di ottenere una nuova varietà, “migliore” in tempi più brevi. Le TEA consentono tutto questo, oltre alla possibilità – non di minore importanza- di trasferire un singolo carattere in modo puntuale, senza alterare il patrimonio genetico della varietà, che manterrebbe, invece, tutti i suoi tratti caratterizzanti. Tuttavia, due condizioni fondamentali sono richieste per poter realizzare un approccio innovativo basato sulle TEA:
- la rigenerazione in vitro della varietà che consente di ottenere una pianta intera da porzioni di tessuto somatico quali foglie, piccioli, radici, etc., e che permette di ottenere piante ‘editate’;
- la conoscenza dei geni e, ancor meglio, delle mutazioni (piccole modifiche del DNA) all’interno dei geni, che sono le reali responsabili del miglioramento di quel dato carattere.
Inoltre, occorre conoscere tutti i tratti tipici della varietà che si intende migliorare per poter stabilire su quale tratto occorra intervenire e questo presuppone una caratterizzazione del fenotipo o fenotipizzazione (ovvero la valutazione dell’espressione di tutti i caratteri della varietà) molto approfondita e completa. Per quanto riguarda il primo aspetto, l’olivo è considerato generalmente una specie recalcitrante e gli esempi di successo sono ad oggi davvero limitati, anche se, negli ultimi anni, alcuni progressi sono stati fatti. Sfortunatamente, i gruppi di ricerca nel mondo che svolgono attività biotecnologica in olivo sono pochissimi. Il primo ed unico caso di rigenerazione in olivo da tessuto adulto è stato, per molti anni, quello della cv Canino e della cv Moraiolo, ottenute dal Prof. Rugini, dell’Università della Tuscia di Viterbo, mediante il metodo della doppia rigenerazione. Attraverso questo metodo è stato possibile ottenere piante transgeniche di Canino tolleranti lo stress idrico e con architettura vegetativa modificata. Solo recentemente è stata ottenuta la rigenerazione delle varietà Dahbia e Picual da gruppi di ricerca internazionali, rispettivamente tunisini e spagnoli. Alcuni genotipi selvatici di olivo sono stati anche rigenerati con tratti di tolleranza (“StopVert”, “OutVert”, “Ac-18”) e di suscettibilità (“Ac-15”) a Verticillium dahliae.
Per quanto riguarda il secondo aspetto, numerosi sono i lavori in olivo di questi ultimi anni che hanno individuato i geni responsabili di un particolare tratto e/o processo biologico in olivo (geni chiave in risposta a patogeni, per la composizione chimica dell’olio, per l’architettura vegetativa, etc.) Tuttavia, ad oggi, le mutazioni entro questi geni – le vere responsabili della codifica del carattere – non sono ancora state individuate.
Come si posiziona il CREA in questo contesto
Le attività di ricerca del CREA, con il suo Centro di ricerca Olivicoltura, Frutticoltura e Agrumicoltura (CREA-OFA), in relazione al miglioramento genetico in olivo hanno radici lontane che affondano fino al 1971, quando il Prof. Bellini dell’Università di Firenze avvia uno dei primi programmi di breeding in olivo, in collaborazione con l’allora Istituto sperimentale per l’olivicoltura (oggi CREA OFA ), che ha portato alla selezione di tre nuove varietà: Arno, Tevere e Basento. Il Centro ha registrato nel 2017 due nuove varietà a duplice attitudine: la ‘Rossa di Sicilia’ e la ‘Dolce di Sicilia’ (derivanti da due incroci: Tonda Dolce di Partanna x Nocellara del Belice/ Nocellara messinese x Buscionetto) derivate da un programma di breeding iniziato nel 1991.
Recentemente, grazie alla intensa attività del CREA-OFA di caratterizzazione della collezione di riferimento nazionale di Mirto Crosia[CG(U2] , nell’ambito di diversi progetti nazionali ed internazionali (programma RGV-FAO, progetto Gen4olive, progetto Genolics), sono stati studiati a fondo i caratteri bioagronomici quali vigoria, epoca di fioritura e maturazione, produttività, qualità e resa in olio, tolleranza agli stress biotici e abiotici, resistenza al distacco, di più di 150 varietà italiane. Si è trattato di una intensa attività di ‘fenotipizzazione’ che ha portato alla selezione di una decina di parentali (varietà superiori per alcuni tratti di interesse, selezionate come genitori da incrociare tra loro), altra varietà con tratti ben definiti e stabili nel tempo, aspetti fondamentali per garantire il successo di un programma di miglioramento genetico. Il programma di breeding del CREA-OFA ha una connotazione tutta italiana perché include l’impiego di risorse genetiche esclusivamente nazionali, valorizzando l’incredibile patrimonio di biodiversità del nostro germoplasma olivicolo .
Il sequenziamento del genoma di Leccino, recentemente ottenuto dal CREA-OFA, contribuirà ad accelerare il processo di individuazione di nuovi geni di interesse e rappresenta un ottimo genoma di riferimento anche per l’individuazione delle mutazioni responsabili di tratti agronomici superiori.
Nell’ambito del progetto Genolics (sottoprogetto di Biotech) il CREA-OFA, supportato dalla esperienza del prof. Rugini e del suo gruppo di ricerca, ha avviato una intensa attività di ricerca sull’ottimizzazione dei protocolli di rigenerazione in olivo e ha ricercato i geni candidati e le mutazioni responsabili della qualità e della resa in olio.
Cosa ha fatto finora il CREA e cosa si intende fare
L’intensa attività di ‘fenotipizzazione’ della collezione del CREA-OFA ha consentito, oltre a selezionare i parentali più pregevoli, anche di individuare quali tratti di interesse debbano essere inseriti in varietà note che potrebbero essere migliorate tramite TEA. Ad esempio, la varietà calabrese ‘Carolea’ presenta come principale difetto la suscettibilità a Spilocaea oleagina (responsabile dell’occhio di pavone); così come la ‘Tondina’ , altra importante varietà calabrese, – presenta una certa suscettibilità a Pseudomonas sevastanoi (“rogna”). La varietà Racioppella campana, invece, potrebbe essere idonea ad impianti più razionali ed intensivi, ma occorrerebbe migliorarne la qualità dell’olio corrispondente.
Il CREA-OFA ha poi individuato, nell’ambito del progetto Genolics, alcune potenziali mutazioni responsabili dell’elevato contenuto di acido oleico, acido linolenico, idrossitirosolo (composto fenolico a valenza nutraceutica) e della resa in olio. Ad oggi, queste mutazioni sono in corso di validazione. La conoscenza a priori della mutazione responsabile del miglioramento di un dato carattere non può che rendere più efficiente il sistema di editing.
In ultimo, il Centro, supportato dal gruppo di ricerca della Tuscia, ha messo a punto un protocollo di rigenerazione stabile per almeno un genotipo di olivo (CS3T) e ha allestito in vitro numerose varietà note per indurre il ringiovanimento della coltura, aspetto chiave per migliorare l’efficienza di rigenerazione in olivo.
In prospettiva, i ricercatori sta già lavorando in diversi progetti per l’individuazione di nuovi geni e mutazioni responsabili di tolleranze/resistenze a stress biotici e abiotici. In particolare, gli obiettivi per il genome editing riguardano la possibilità di inserire mutazioni responsabili della resistenza genetica in olivo allo stress idrico e a Xylella fastidiosa, Pseudomonas sevastanoi, Verticillium dhaliae e Spilocaea oleagina.
Coltura dell’olivo: cenni storici, andamento della produzione e criticità del comparto
La storia L’albero d’olivo e l’olio che si ricava dai suoi frutti hanno accompagnato la storia dell’umanità. Le origini di questa pianta così preziosa, da sempre simbolo di pace e prosperità, si confondono tra storia, leggenda e mitologia.
Le prime coltivazioni di ulivo risalgono a circa 8000 anni fa e sono state rinvenute in Asia minore nel territorio compreso tra il sud del Caucaso, gli altopiani dell’Iran e le coste mediterranee della Siria e della Palestina.
Successivamente, la coltura si estese all’Egitto prima e ai Fenici poi, che contribuirono a diffonderla lungo le coste mediterranee dell’Africa e del Sud Europa, soprattutto in Grecia dove divenne un simbolo, dono di Atena agli uomini. E furono proprio i Greci a propagare le coltivazioni di ulivo in tutte le terre della Magna Grecia, introducendole in Italia verso la metà del primo millennio a.C. I Romani le portarono in ogni territorio conquistato e furono i primi ad esercitare le pratiche di potatura e di concimazione più efficaci, a costruire strumenti per la spremitura delle olive e a perfezionare le tecniche di conservazione dell’olio. Con il crollo dell’Impero Romano, in seguito alle invasioni barbariche, la pratica colturale dell’ulivo quasi scomparve e riuscì a sopravvivere prevalentemente nei monasteri per poi riprendersi nell’età Rinascimentale. Nel XIX secolo lo Stato della Chiesa con Pio IX garantì un premio in denaro per ogni ulivo piantato e curato per 18 mesi e, successivamente, Re Umberto emanò un decreto con il quale vietava l’abbattimento degli ulivi su tutto il suolo italiano.
Lo stato del settore In questi ultimi anni l’olivicoltura italiana si è trovata ad affrontare la devastante epidemia della Xylella fastidiosa e la crescente concorrenza dei Paesi mediterranei. Tuttavia, il settore olivicolo italiano è tra i più importanti al mondo: la nostra produzione incide per il 15-18% su quella globale (al secondo posto, dopo la Spagna), siamo il secondo esportatore e il primo importatore poiché le nostre produzioni non sono sufficienti al fabbisogno interno di primo consumatore mondiale. L’olio, infatti, è il condimento principe della dieta mediterranea e della cucina italiana. Abbiamo 1 milione di ettari di superficie olivetata, gestiti da 827mila aziende agricole, la gran parte localizzate in Puglia, Calabria e Sicilia, anche se in diverse regioni italiane, come Lazio e Umbria, la produzione olivicola raggiunge livelli qualitativi eccellenti. Purtroppo, però, siamo in forte ritardo rispetto alla concorrenza di altri Paesi, che hanno aggiornato gli impianti ed ampliato la produzione, anche mediante la realizzazione di nuovi oliveti.
Punti di forza e principali criticità I punti di forza della nostra olivicoltura sono rappresentati dall’alto livello qualitativo degli oli prodotti e dall’elevata eterogeneità territoriale, con la conseguente diffusione di un grande numero di varietà (oltre 500 cultivar). Questi fattori hanno determinato una forte differenziazione territoriale della produzione, che ha portato a 42 oli DOP e 7 IGP, intimamente legati al loro territorio di provenienza, ma sempre ascrivibili all’eccellenza del made in Italy. Tuttavia, i nuovi impianti ad alta o altissima densità, in filare o in parete, vengono proposti impiegando varietà di olivo a diffusione internazionale, poco riconoscibili sul mercato.
Le difficoltà dell’olivicoltura italiana sono molteplici. Si va dall’elevata polverizzazione delle proprietà (il 63% è costituito da piccole e medie imprese, per lo più a conduzione familiare) alla collocazione in ambienti collinari di una larga parte degli oliveti, fino alla predominanza degli oliveti tradizionali, circa i 3/4 del totale, che, in generale, possono essere meno produttivi e limitanti nell’uso delle macchine, sebbene svolgano spesso funzioni ambientali, paesaggistiche, storiche e monumentali, difficilmente realizzabili con nuovi impianti. Attualmente, le criticità maggiori riguardano il rapporto qualità/prezzo e la competitività internazionale che interessa meno del 40% delle aziende.
Mirto Crosia
La collezione di germoplasma olivicolo di Mirto Crosia, realizzata e curata dal CREA-OFA, è una delle collezioni di olivo più grandi al mondo, insieme ai banchi di germoplasma spagnolo, del Marocco della Turchia, e rappresenta la collezione di riferimento italiana per il Consiglio Oleicolo Internazionale (COI). La raccolta include 405 varietà italiane e 53 straniere oltre a circa 100 accessioni. Nell’ambito del programma RGV-FAO la collezione si sta arricchendo di nuove varietà nazionali, internazionali e di accessioni selvatiche.
L’importanza di una grande collezione deriva dalla possibilità di studiare, in condizioni ambientali uniformi, il comportamento agronomico delle varietà che possono esprimere il proprio potenziale genetico senza condizionamenti ambientali.
Il confronto varietale consente di selezionare varietà e/o parentali che sono geneticamente superiori, attraverso una fenotipizzazione condotta per molti anni.
L’acquisizione di dati fenotipici su scala più che ventennale ha consentito di produrre una banca dati utile per lo sviluppo di modelli previsionali e per valutazioni del comportamento varietale in relazione all’impatto del cambiamento climatico.
La collezione di Mirto Crosia preserva buona parte della biodiversità olivicola italiana ed internazionale ed è un laboratorio a cielo aperto di importanza cruciale per tutte le attività di ricerca presenti e future del CREA.
Ricercatore CREA Centro Olivicoltura, Frutticoltura ed Agrumicoltura
Si occupa di studio della diversità genetica, miglioramento genetico dell’olivo convenzionale ed assistito da marcatori, fenotipizzazione e selezione varietale in relazione ad importanti tratti agronomici
#lafrase Quando guardate, guardate lontano, e anche quando credete di star guardando lontano, guardate ancor più lontano! (Robert Baden-Powell)
Direttore CREA Centro Olivicoltura, Frutticoltura ed Agrumicoltura
Esperto chimico del MASAF e del Consiglio oleicolo internazionale. Accademico e membro del Consiglio Direttivo dell’Accademia Nazionale dell’Olivo e dell’Olio di Spoleto
#lafrase Conosci te stesso (Socrate)
Giornalista pubblicista e componente dell’Ufficio Stampa CREA
Svolge attività di branding, media relations, implementazione ed aggiornamento contenuti dell’area stampa del sito CREA, pianificazione eventi, rassegna stampa press e audio-video; news e comunicati stampa su seminari, convegni, eventi, studi e attività scientifiche dell’ente.
