Origine dell'autocompatibilità dell'albicocco e confronto fra varietà autofertili ed autosterili.

L'albicocco (Prunus armeniaca L.) è una specie originaria dell'Asia centrale, la cui coltura è ormai largamente diffusa in varie regioni del mondo. La produzione mondiale annua è intorno ai 2,5 milioni di t (anno 2008, FAOSTAT). La principale area di coltivazione dell'albicocco è la regione mediterranea, ma altri importanti produttori sono i paesi dell'ex Unione Sovietica, l'Iran, il Pakistan, gli Stati Uniti, la Cina ed il Sudafrica. L'albicocco, come molte specie della famiglia Rosaceae, può esibire un sistema biologico di autoincompatibilità che impedisce l'autofecondazione. Il controllo genetico di questo meccanismo è legato ad un singolo locus S (da “sterilità”), che determina la produzione di due specifiche proteine: una espressa nel tessuto femminile, cioè nel pistillo, ed una nel gametofito maschile, cioè nel polline. In albicocco, come in altre specie appartenenti al genere Prunus, sono state identificate sia la proteina femminile, detta S-RNasi (S-ribonucleasi), che quella maschile, detta SFB (S-locus F-Box). Questo meccanismo di incompatibilità è di tipo gametofitico, dipende cioè dall'interazione fra il genoma aploide (con cromosomi presenti in singola copia) del polline e quello diploide (con due copie di ogni cromosoma) del pistillo; quando il tubetto pollinico contiene un allele del locus S uguale ad uno dei due portati dal pistillo, la sua crescita viene bloccata all'interno dello stilo e la fecondazione non può avvenire (Fig. 1). Il risultato è che il polline prodotto da una varietà (definito polline “self”) non può fecondare i pistilli della stessa varietà, o di piante che abbiano gli stessi alleli S. Ciò rappresenta un limite sia per la produzione, in quanto l'assenza di fecondazione impedisce l'allegagione del frutto, sia per i programmi di miglioramento genetico, in quanto riduce le combinazioni di incrocio possibili. Da un punto di vista agronomico l'autoincompatibilità rende necessario consociare nello stesso impianto almeno due varietà diverse e fra loro compatibili, in grado cioè di fecondarsi a vicenda. Tuttavia nella specie albicocco esistono anche varietà autocompatibili, in cui mutazioni avvenute nel locus S causano il mancato funzionamento del sistema di riconoscimento polline-pistillo, facendo sì che i granuli pollinici non vengano bloccati e, quindi, che la pianta sia in grado di auto-fecondarsi. Queste mutazioni possono teoricamente riguardare sia il gene femminile, la S-RNasi, che quello maschile, SFB; l'autofertilità in albicocco è stata associata a diverse mutazioni proprio di quest'ultimo gene in diversi alleli S. Da un punto di vista agronomico l'autofertilità è un carattere estremamente vantaggioso: infatti non solo consente la produzione in impianti mono-varietali, ma permette anche un processo di fecondazione più efficace e meno influenzato da fattori ambientali rispetto all'impollinazione incrociata. Con il presente studio si è voluto approfondire la conoscenza del meccanismo di autosterilità ed autofertilità attraverso un approccio integrato di analisi fenotipiche e genomiche.