LE VITI RESISTENTI ALLE MALATTIE DELL UNIVERSITÀ DI UDINE

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1 LE VITI RESISTENTI ALLE MALATTIE DELL UNIVERSITÀ DI UDINE Raffaele Testolin Università di Udine & Istituto di Genomica Applicata Cabernet eidos fotografato il 9 settembre 2015 a Fossalon di Grado Fiera di Verona 4 febbraio 2016

2 tradizione vs. innovazione Alcune viti hanno un tale amore per il loro terreno che lasciano ad esso tutta la loro fama e non possono essere trasferite in alcun luogo senza che la loro qualità venga intaccata [Plinio, Naturalis historia III, 2-26] le piante e i loro patogeni co-evolvono in una continua lotta per la sopravvivenza se ad una specie si impedisce di riprodursi, questa soccombe l uomo può mantenerla in vita, difendendola dai patogeni, ma c è un prezzo da pagare...

3 la viticoltura raccontata la viticoltura non raccontata connubio unico vitigno-terroir innovazione nella coltivazione tecniche di vinificazione al top grandi vini, grandi aziende. attività agricola tra le più inquinanti bando alla genetica e al breeding bando all innovazione varietale scarsa considerazione per i competitors 3

4 la viticoltura oggi nella UE La viticoltura è un attività agricola tra le più impattanti sull ambiente in Europa occupa il 3 % della superfice agricola e impiega il 65% di tutti i fungicidi usati in agricoltura ( t/anno) (EURTOSTAT 2007) La vite è una delle poche specie su cui il miglioramento genetico ha potuto operare in maniera molto limitata

5 la vite ha 500 geni di resistenza, ma non è resistente ai patogeni importati dal Nuovo Mondo (peronospora, oidio ) 5

6 le vie possibili per rendere le viti resistenti ai patogeni incrocio e selezione cis-genesi (viti GM) genome editing la prima tecnica crea nuovi tipi (ricombinanti) mai visti prima le altre modificano varietà esistenti 6

7 le tappe del progetto 1998 raccolta di materiali e avvio incroci 2000 avvio degli studi di genetica sulle resistenze (mappe genetiche, selezione assistita ) 2005 avvio dell attività di selezione agronomica 2006 costituzione dell IGA - sequenziamento del genoma della vite 2007 inizio delle vinificazioni e valutazione dei vini 2010 valutazione delle selezioni in diversi ambienti 2013 domanda di registrazione delle prime selezioni 2015 registrazione in Italia, in Europa e negli USA 7

8 L attività e i numeri del progetto dal 1998 al accessioni di vite introdotte in collezione 500+ combinazioni di incrocio piante ottenute per incrocio valutate o in valutazione 500+ nano- e micro-vinificazioni c/o UIV e VCR 10 nuove varietà selezionate per la resistenza a malattie e la qualità dei vini registrati nel 2015 c/o UE e MIPAAF 8

9 i bianchi registrati nel 2015 Selezione Nome Incrocio Fleurtai Soreli Sauvignon Kretos Sauvignon Nepis Sauvignon Rytos Tocai x 20/3 Tocai x 20/3 Sauvignon x 20/3 Sauvignon x Bianca Sauvignon x Bianca Fleurtai Soreli Sauvignon Sauvignon Sauvignon Kretos Nepis Rytos 9

10 i rossi registrati nel 2015 Selezione Cabernet Eidos Cabernet Volos Merlot Kanthus Merlot Chorus Julius Incrocio Cab Sauvignon x Bianca Cab Sauvignon x 20/3 Merlot x 20/3 Merlot x 20/3 Regent x 20/3 Cabernet Cabernet Merlot Merlot Julius Eidos Volos Kanthus Chorus 10

11 I vantaggi delle varietà resistenti a sx selezioni non resistenti, a dx selezioni resistenti derivanti dallo stesso incrocio e allevate nello stesso impianto senza trattamenti 11

12 tutto bene? no, perché sono ibridi! 12

13 in Italia li registriamo così così Uve non utilizzabili per i vini a Denominazione di Origine ex art. 8, comma 6. D. Lgs 61/2010 art. 8 comma 6. L uso delle DOCG, DOC ed IGT non è consentito per i vini ottenuti sia totalmente che parzialmente da vitigni che derivino da ibridi interspecifici tra la Vitis vinifera ed altre specie americane od asiatiche. Per i vini ad IGT è consentito l uso delle varietà in osservazione. rimedia in parte il Reg UE 1308 del 17/12/2013 art. 93. Ammette per le denominazioni di origine vino prodotto esclusivamente da varietà appartenenti a Vitis vinifera. per l indicazione geografica vino ottenuto da varietà di viti appartenenti alla specie Vitis vinifera o da un incrocio tra la specie Vitis vinifera e altre specie del genere Vitis. 13

14 come identifichiamo gli ibridi? 1. tratti ampelografici 2. presenza di DNA dervante da specie non-vinifera 3. resistenza a peronospora e/o oidio 4. aroma foxy 5. sentore di fragola 6. contenuto in metanolo 7. contenuto in malvidina diglucoside

15 1. tratti ampelografici V. vinifera V. riparia hybrid. Kishmish vatkana wild accession Solaris Gran parte delle moderne varietà resistenti alle malattie hanno l aspetto di varietà pure di vinifera

16 2. presenza di DNA di specie non-vinifera ad ogni re-incrocio su V. vinifera, in media il 50% della del genoma non-vinifera può essere perso, ma per effetto della ricombinazione la percentuale è imprevedibile Stima delle percentuale di genoma di V. vinifera presente in 127 ibridi. Stime basate su 2959 SNP [da Sawler et al 2013]

17 2. presenza di DNA di specie non-vinifera.... vinifera o ancora ibrido? S S V. rupestris V. lincecumii Aramon noir S S Aramon dg S. 405 S Rayon d or Riesling Pinot gris Seyanets M. V. amurensis Seyval??? Muscat O. Zarya Severa Merzling Gm 6493 Solaris C. Sauvignon Cabernet Cortis

18 2. presenza di DNA di specie non-vinifera vinifera o ancora ibrido? V. amurensis x V. vinifera (?) M. rotundifolia G52 x Malaga sdlg n.1 F1 NC 6-15 x Cab Sauvigon 28/19 x Italia VRH 8628 x Grenache Kumbarát x Traminer Merlot x VRH SK 77-4/5 x Bianca VRH x Aubun SK x Riesling VRH x SK

19 3. resistenza a peronospora e/o oidio Patogeno Gene Cromosoma Fonte Referenza Plasmopara Rpv1 12 M. rotundifolia Blanc et al 2012 Rpv2 18 M. rotundifolia Blanc et al 2012 Rpv3 18 V. rupestris Di Gaspero et al 2011 Rpv8 14 V. amurensis Blasi et al 2011 Rpv10 9 V. amurensis Schwander et al 2011 Rpv12 14 V. amurensis Venuti et al 2013 Oidium Run1 12 M. rotundifolia Pauquet et al 2001 Run2 18 M. rotundifolia Riaz et al 2011 Ren1 13 V. vinifera Coleman et al 2011 Ren4 18 V. romanetii Mahanil et al 2011 Ren5 14 M. rotundifolia Blanc et al 2012 gran parte dei geni di resistenza alle malattie deriva da specie selvatiche americane o asiatiche, ma non è sempre vero. Il gene Ren1, che conferisce resistenza ad oidio, è stato trovato in V. vinifera

20 4. l aroma foxy metil antranilato (e 2-aminoacetofenone) responsabili dell aroma foxy sono presenti in Vitis labrusca, ma sono assenti in altre specie americane come V. riparia e V. rupestris il composto è presente in bergamotto, gelsomino, limone, mandarini, arance, fragole, mele ecc. ecc. Nessuna delle varietà moderne resistenti alle malattie porta l aroma foxy!

21 5. il sentore di fragola Il poco gradevole sentore di fragola è dovuto alla presenza del furaneolo non è percepibile nella varietà di vinifera, mentre è tipico delle varietà americane del gruppo delle V. labrusca (Isabella ) o loro ibridi (Noah ) Alcune delle varietà moderne resistenti alle malattie (e.g. Bacchus, Castor ) presentano livelli elevati di furaneolo, mentre altre (Regent, Orion, Phoenix, Vc ) presentano contenuti molto bassi, al di sotto del limite percepito

22 6. Metanolo Il metanolo è un tipico prodotto dei succhi di frutta ricchi in pectine, come risultato dell attività dell enzima pectin metilesterasi. il metanolo è sempre presente nel vino. In vinfera è presente di solito in basse concentrazioni (30-35 mg/l); le concentrazioni sono più alte negli ibridi franco-americani la formazione di metanolo durante la fermentazione può variare fino a 10 volte anche in vinifera in funzione delle condizioni di fermentazione (pressatura a freddo vs. lunga fermentazione sulle bucce ecc) la tossicità del metanolo per l uomo è nota: la sua degradazione produce composti che deteriorano il nervo ottico e possono causare cecità l OIV ha fissato i limiti di concentrazione a 250 mg/l per i vini bianchi e 400 mg/l per i rossi (19/2004). La legge italiana del 20/02/2006 n. 82 fissa: 0.20 ml/100 ml di alcool per i bianchi e 0.25 per i rossi Gran parte delle varietà moderne resistenti alle malattie hanno contenuti in metanolo al di sotto dei limiti di legge; alcune di loro hanno contenuti in metanolo del tutto comparabili a quelli delle varietà di vinifera

23 7. La malvidina 3-5 -diglucosilata le varietà a bacca rossa ottenute per incrocio con viti americane hanno alti contenuti di malvidina diglucosilata la malvidina diglucosilata è una delle antocianidine che danno il colore rosso al vino. Non ha alcuna caratteristica negativa. E stata usata in passato per distinguere gli ibridi franco-americani dalle varietà pure di vinifera [ pistola fumante ] limite imposto dalla UE: 15 mg/l la concentrazione di malvidina non è sempre alta (es. Cabernet Jura) la concentrazione dipende anche dalla stagione (es. Regent 2006 vs 2007)

24 come identifichiamo gli ibridi? 1. tratti ampelografici 2. presenza di DNA dervante da specie non-vinifera 3. resistenza a peronospora e/o oidio 4. aroma foxy 5. sentore di fragola 6. contenuto in metanolo 7. contenuto in malvidina diglucoside nessuno di questi parametri da solo rappresenta un carattere per distinguere tra vinifera pura e ibridi moderni

25 quando li definiamo ibridi? 1. quando mostrano tutti e sette i caratteri? 2. quando ne mostrano almeno uno? 3. quando ne mostrano alcuni? quanti? e quali? e cosa facciamo quando uno di questi ibridi non mostra nessuno dei 7 caratteri che descrivono la tipica condizione di ibrido?

26 vinifera o ibrido? composizione valore limite contenuto in zuccheri (%) 22.4 alcool 13.1 acidità totale (g/l) 5.5 acido tartarico (g/l) 1.6 acido malico (g/l 0.0 metil antranilato [foxy] (0-5) 0 <1* furaneolo ( g/l) [fragola] 7,7 <30* metanolo (mg/l) malvidina 3,5-diglucoside (mg/l) * limite percepito

27 vinifera o ibrido? composizione valore limite contenuto in zuccheri (%) 21.8 alcool 13.4 acidità totale (g/l) 5.7 acido tartarico (g/l) 1.5 acido malico (g/l 1.6 metil antranilato [foxy] (0-5) 0 <1* furaneolo ( g/l) [fragola] 9.6 <30* metanolo (mg/l) malvidina 3,5-diglucoside (mg/l) n.r. 15 * limite percepito

28 la proposta (sottoscritta da 12 Istituzioni scientifiche internazionali che lavorano sulla vite) per le regioni spiegate finora, le moderne varietà di vite resistenti alle malattie devono poter essere classificate come vinifera questo eviterebbe discriminazioni ingiuste e svantaggi commerciali alle moderne varietà di vite resistenti alle malattie la proposta è stata inoltrata al MIPAAF con la richiesta di sottoporla ad un dibattito all OIV