Gli scienziati hanno scoperto i geni che sembrano determinare le forme di frutta e verdura. Potremmo un giorno vederne uno quadrato come in questa illustrazione? Jason Koch/HowStuffWorks

Passeggia nel corridoio dei prodotti del tuo negozio di alimentari locale e troverai una straordinaria varietà di pomodori, dalla ciliegia all'uva, dalle bistecche a forma di pera alle massicce bistecche e ai cimeli nodosi. Lo stesso con la zucca, patate, cetrioli e verdure a foglia verde. Questa abbondanza di diversi colori, forme e dimensioni non è il risultato della selezione naturale, ma piuttosto selezione umana.

Nel corso dei millenni, agricoltori e coltivatori di piante hanno individuato utili mutazioni in frutta e verdura:frutta più gustosa, migliori rendimenti, nuove forme — e preservato quei tratti attraverso tecniche di allevamento convenzionali. Il processo è lento, ma se attraversi ceppi diversi abbastanza volte, alla fine potresti creare qualcosa di abbastanza nuovo e abbastanza commerciabile da essere chiamato la sua varietà.

Questo lento e costante processo di allevamento convenzionale sta per ottenere un grande impulso dai progressi nella mappatura genetica. Con un genoma di pomodoro o cetriolo in mano, i coltivatori di piante non devono aspettare mesi prima che una pianta di pomodoro dia frutto per sapere se i pomodori saranno a forma di pera o rotondi. Anziché, possono cercare marcatori rivelatori nel DNA di una piantina che codificano per una forma specifica del frutto, taglia e colore. Questa tecnica di "selezione assistita da marcatori" promette di tagliare anni al tradizionale processo di selezione delle piante.

Esther van der Knaap è in prima linea nella ricerca genetica su come esattamente il DNA di una pianta istruisce i suoi frutti a crescere lunghi e magri come un cetriolo in serra o tondi e tozzi come un pomodoro bistecca. Nel suo laboratorio presso l'Università della Georgia, dottorandi e studenti universitari tagliano a metà i pomodori e li posizionano su uno scanner piano per misurare le forme e le dimensioni precise prodotte da diverse combinazioni genetiche.

In un articolo pubblicato il 9 novembre, 2018 sulla rivista Nature Communications, van der Knaap ha annunciato la scoperta di due famiglie di geni che sembrano svolgere un ruolo chiave nel produrre frutta e verdura rotonde o lunghe. Frutta e verdura sono tecnicamente gli organi commestibili di una pianta, e quegli organi crescono e si sviluppano attraverso la divisione cellulare.

"Per dare una certa forma, come una forma lunga o rotonda, devi avere determinati schemi di divisione cellulare, " spiega van der Knaap. "O le cellule si dividono orizzontalmente o si dividono verticalmente".

Questo ha senso. Più le cellule di un organo si dividono orizzontalmente dividendosi a metà, più accumuleranno tessuto orizzontalmente, creando un grasso, frutto più rotondo.

Ciò che van der Knaap e i suoi colleghi hanno scoperto nel genoma del pomodoro è un gene specifico chiamato OVATE che sembra essere responsabile della creazione di proteine ​​che dicono alle cellule di dividersi in uno schema verticale. Quando più cellule si dividono da un lato all'altro, il modello di crescita produce un frutto allungato. OVATE è la differenza tra un pomodorino perfettamente tondo e un pomodoro a pera.

Pomodori selvatici, come le varietà autoctone del Perù, Ecuador e Messico, sono invariabilmente piccoli e rotondi, dice van der Knaap, il che significa che i pomodori a forma di pera e altri allungati sono mutazioni avvenute in seguito. Già negli anni '30, i biologi vegetali hanno chiamato la mutazione di allungamento OVATE, ma non aveva idea dell'effettivo meccanismo genetico dietro di esso.

Ora che van der Knaap ha identificato la proteina OVATE, così come un'altra famiglia di proteine ​​chiamate TRM che interagiscono con OVATE, fornisce un altro strumento ai coltivatori di piante che utilizzano la selezione assistita da marcatori. Se sono presenti i marker OVATE e TRM, puoi star certo che il frutto sarà allungato. Se manca l'uno o l'altro, è tornato in tondo. Van der Knaap afferma che ciò accelererà il processo di selezione e consentirà ai coltivatori di concentrarsi su tratti più complessi come la resa e la resistenza ai parassiti che non sono facilmente riconducibili a uno o due geni.

Quindi ora la domanda è, questi progressi nella genetica delle piante significano che la tua corsia di produzione includerà presto pomodori quadrati o zucche a forma di piramide? Non è probabile, dice van der Knaap, ma non perché tecnicamente impossibile. Dice che ci sono tonnellate di bizzarre mutazioni nel genoma del pomodoro che si traducono in frutti dall'aspetto pazzesco. E poiché queste mutazioni sono naturali, potrebbero essere isolati e replicati in laboratorio.

Ma il problema con i pomodori quadrati e altri frutti dalla forma strana è duplice, dice van der Knaap. Primo, c'è il problema degli OGM. Se i coltivatori di piante utilizzano l'editing genetico per modificare o sostituire direttamente i geni nelle piante alimentari, allora quei ceppi sono considerati OGM, e la gente va fuori di testa per gli OGM nel cibo.

Secondo, le nuove forme di frutta e verdura possono semplicemente avere un sapore sgradevole.

"Alcune mutazioni sono così bizzarre che nessun coltivatore le farebbe crescere, perché hanno molti altri problemi, " dice van der Knaap. "Hanno solo pochi frutti per pianta o hanno un sapore terribile, perché quando coltivi un frutto con una forma davvero strana, rovini l'equilibrio ormonale. Potrebbe non essere per niente succoso e gustoso".

Se vuoi davvero coltivare un pomodoro quadrato, dice van der Knaap, basta metterci una scatola intorno come fanno i giapponesi con quelle pazze angurie quadrate. "Sarebbe un pomodoro di fascia alta, " dice il ricercatore. "Non so se vorrei pagare per questo."

Ora è fantastico

I ragazzi di Grow Your Heirlooms hanno pubblicato istruzioni e un video su come coltivare un pomodoro quadrato usando scatole di plastica fatte a mano.