I marcatori del DNA delle patate potrebbero prolungarne la freschezza
L’Irlanda è famosa nel mondo per la produzione di patate, ma i produttori irlandesi di patatine e patatine fritte devono affrontare una carenza di patate coltivate a livello locale, soprattutto a causa di problemi di stoccaggio dei tuberi a lungo termine. Questo significa che devono importare oltre 50 000 tonnellate di patate ogni anno. Le patate usate per la produzione di patatine e patatine fritte di solito sono immagazzinate a otto gradi centrigradi – una temperatura abbastanza alta per prevenire la trasformazione dell’amido in glucosio e fruttosio. Per rallentare la germogliatura, i produttori di patate spesso usano un soppressore come il chlorpropham, una sostanza chimica che l’UE sta gradualmente eliminando a causa di problemi per la salute. Nelle speranza di trovare un’alternativa per i soppressori chimici della germogliatura, il progetto GENSPI (Genomic Selection for Potato Improvement), finanziato dall’UE, ha sviluppato un sistema di marcatori genetici per identificare le piante che presentano una resistenza alla formazione di glucosio e fruttosio. I loro tuberi possono essere immagazzinati a tre o quattro gradi, una temperatura abbastanza bassa per impedire la germogliatura per periodi molto lunghi. “Il glucosio e il fruttosio che si formano durante la conservazione al freddo possono causare un colore scuro durante la frittura, dando alle patatine fritte un sapore troppo amaro. Gli zuccheri possono anche causare l’accumulo di acrilammide, che è un potenziale cancerogeno,” dice Dan Milbourne, coordinatore del progetto GENSPI. Rallentare l’addolcimento GENSPI ha sviluppato nuove metodologie di selettocoltura genomica che permetteranno ai coltivatori di patate di selezionare le varietà di patate che sembrano essere resistenti all’addolcimento a bassa temperatura. Per riuscirci, i ricercatori hanno raccolto una grande collezione di piante di patata e fritto migliaia di tuberi – l’equivalente di 10 000 buste di patatine – che erano stati conservati in diverse condizioni di immagazzinamento. Hanno poi misurato il loro colore dopo la frittura e creato collegamenti tra il colore di frittura e la variazione genetica della pianta. “Poiché il colore di frittura è controllato da molti geni, l’approccio migliore era la scansione della variazione del genoma in molti siti, al fine di trovare correlazioni tra il colore e la variazione genetica,” spiega Milbourne. I ricercatori hanno quindi usato le tecniche più recenti di sequenziamento del genoma – il cosiddetto sequenziamento di prossima generazione – per identificare oltre 100 000 regioni del genoma in cui la sequenza del DNA variava tra le diverse piante. Hanno combinato le informazioni sulla variazione del fenotipo e genotipo della patata, per creare modelli statistici capaci di prevedere il colore di frittura a partire dalle informazioni sul sequenziamento del DNA. “Partendo dalle 100 000 regioni che mostravano una variazione genetica tra le linee di coltura, siamo riusciti a identificare un numero inferiore di marcatori del DNA che ci hanno permesso di prevedere abbastanza bene il colore di frittura. Ciò significa che possiamo sviluppare un test poco costoso basato sul DNA per prevedere il colore di frittura, il quale può essere applicato a decine di migliaia di piante nei programmi di selettocoltura,” dice Stephen Byrne, il borsista Marie Skłodowska-Curie che ha svolto la ricerca. Tradizionalmente i coltivatori di patate incrociano varietà diverse per produrre fino a 100 000 piantine e poi eliminano i tipi di piante meno prestanti lungo un periodo di 10 anni. Le varietà che sono resistenti alla formazione di glucosio e fruttosio possono essere identificate solo alla fine di questo periodo, il che significa che molte possibili varietà sono già state eliminate dal processo di selettocoltura. GENSPI ha svolto la sua ricerca in collaborazione con un programma commerciale di selettocoltura di patate guidato da Denis Griffin. La nuova tecnica sviluppata permette di identificare le piante resistenti precocemente nel programma di selettocoltura decennale. Il team spera che il progetto porterà al rilascio di una o più varietà che offrono un colore di frittura eccellente anche con basse temperature di immagazzinamento, evitando i soppressori chimici antigermoglio. “Speriamo di assistere alla diffusione di queste varietà entro i prossimi cinque anni,” conclude Griffin.
Parole chiave
GENSPI, patate, patatine, patatine fritte, selettocoltura, acrilammide, Irlanda