Sulla base di queste sfide, è necessario un metodo di modifica del genoma più efficiente e ampiamente applicabile per promuovere gli sforzi di selezione e miglioramento dell'uva.

Gli scienziati dell’Università della California, Davis, hanno fatto un progresso significativo nella biotecnologia agricola. Il loro articolo, pubblicato il 13 dicembre 2023, in Horticulture Research , introduce un protocollo innovativo per l'editing del genoma nelle specie Vitis, consentendo la creazione di piante non chimeriche e prive di transgeni attraverso la coltura di protoplasti.

Armato di CRISPR-Cas9, il gruppo di ricerca ha abilmente modificato i genomi di una vasta gamma di cultivar di uva. L'incapsulamento dei protoplasti in perline di alginato di calcio, seguito dalla co-coltura con cellule feeder, ha portato a una robusta rigenerazione delle piante. Il metodo ha dimostrato la sua efficacia su una varietà di uve, dalla Thompson Seedless allo Chardonnay, al Colombard e al Merlot.

Il protocollo inizia con l'isolamento dei protoplasti dalle colture di callo embriogenico, procede con il loro incapsulamento in perline di alginato e impiega la co-coltivazione con cellule nutrici per indurre la divisione e la formazione del callo. Queste colonie di calli, una volta maturate, vengono spostate nei mezzi di germinazione, evolvendosi in embrioni che culminano nello sviluppo di piante adulte.

Questo processo semplificato, condensato in un ciclo di sei mesi, supera notevolmente le tempistiche tradizionali di modifica del genoma. L'efficienza e l'affidabilità del protocollo lo rendono un candidato promettente per applicazioni reali nella coltivazione dell'uva e nella ricerca agricola più ampia.

"La svolta di questo studio risiede nel suo metodo di editing genomico efficiente e ampiamente applicabile basato sui protoplasti. Non solo migliora l'efficienza dell'editing genomico nelle varietà di uva, ma fornisce anche un nuovo approccio per l'editing di altre colture propagate vegetativamente", ha affermato il professor David M. Tricoli dell'Università Università della California, Davis.

Questo innovativo protocollo di modifica del genoma fornisce un potente strumento per la selezione e il miglioramento dell’uva, in particolare nello sviluppo di varietà resistenti alle malattie e resilienti al clima. La capacità di produrre rapidamente nuove varietà di uva con caratteristiche desiderabili può avere un impatto significativo sul settore agricolo.

Inoltre, il successo di questo metodo nell'uva offre preziose informazioni e potenziali applicazioni per altre colture propagate vegetativamente, aprendo la strada a progressi nell'editing del genoma vegetale e nell'agricoltura sostenibile.