Volume: la vite e il vino

Sezione: ricerca

Capitolo: selezione clonale

Autori: Lucio Brancadoro

Introduzione

Per la vite, come per buona parte delle piante arboree, è possibile affermare che l’attività di miglioramento genetico è connaturata con la sua stessa coltivazione. Questa condizione è legata essenzialmente al modo con cui, di norma, viene propagata la vite. Fin dai tempi più antichi, i viticoltori hanno dato origine alle nuove piante (barbatelle), necessarie alla realizzazione di nuovi vigneti, utilizzando parti di sarmenti prelevandoli da una o più viti (propagazione per via vegetativa o agamica) in funzione del numero di piante richieste dalla realizzazione del nuovo impianto. Questo modo di propagare, o per meglio dire moltiplicare, implica che il viticoltore, al momento della raccolta del materiale necessario, operi una scelta tra le diverse viti a sua disposizione. È implicito che il viticoltore avveduto, farà ricadere la scelta su quelle piante che mostrano caratteristiche produttive o qualitative maggiormente rispondenti ai suoi bisogni, realizzando così un miglioramento delle sue produzioni nel senso desiderato attraverso un progresso genetico.

Origine della variabilità intravarietale

La possibilità di realizzare una selezione di piante su caratteristiche fenotipiche indica come all’interno dei vitigni coltivati esista una certa variabilità delle diverse espressioni, morfologiche e fisiologiche, con le quali è possibile descriverne le caratteristiche come aspetto, produttività, capacità di accumulare zuccheri o sostanze aromatiche. Queste differenze morfologiche e/o fisiologiche esistenti tra le diverse piante, di un dato vitigno, possono avere diversa origine; in particolare una tra le maggiori fonti di diversità è imputabile all’insorgere di eventi mutageni a carico del patrimonio genetico delle cellule meristematiche della gemma. Queste avvengono spontaneamente con una frequenza stimata di circa 1 gemma mutata ogni milione di gemme. Le gemme mutate, se utilizzate per la propagazione, daranno origine a piante con differenze morfologiche o fisiologiche più o meno marcate in funzione dell’evento mutageno avvenuto. In genere queste difformità, che vengono a determinarsi rispetto al genotipo originale, sono tali da non permettere una netta e chiara distinzione della pianta mutata da quella madre e pertanto vengono ricondotte alla cultivar di origine fornendo così la fonte della variabilità presente in ciascun vitigno. Esistono d’altra parte casi in cui la mutazione gemmaria ha modificato in modo stabile e sostanziale le caratteristiche morfologiche del vitigno di origine dando vita così a una nuova cultivar. Esempi di questo tipo sono le mutazioni a carico del colore della buccia come il caso delle mutazione del Pinot nero che ha dato origine al Pinot grigio, il quale per ulteriore mutazione ha prodotto il Pinot bianco, o ancora la Malvasia rosa che ha preso origine dalla Malvasia di Candia aromatica, uva a bacca bianca. Nel caso Chasselas laciniato la mutazione è avvenuta a carico della morfologia fogliare, in quanto le foglie del genotipo mutato risultano profondamente incise rispetto al vitigno di origine: lo Chasselas. Si hanno anche casi di mutazione a carico della formazione dei vinaccioli (Concord apirena mutazione senza semi della Concord) o della precocità di maturazione di Early Cardinal (mutazione precoce della cultivar da tavola Cardinal). Le mutazioni gemmarie spontanee possono avere diversa origine come trasferimento di DNA da Agraobacterium tumefaciens o da virus e shock di vario tipo come: radiazioni ionizzanti, sbalzi termici o, più semplicemente, traumi meccanici. A questo si deve anche aggiungere come mutazioni gemmarie possono essere ottenute anche artificialmente attraverso trattamenti fisici come i raggi X o γ e chimici attraverso l’uso della colchicina o di altre sostanze mutagene. Va altresì detto che questi mezzi, nel settore del miglioramento genetico della vite, sono stati nel passato poco utilizzati e oggi giorno sono generalmente abbandonati a causa dei ridotti risultati che forniscono. Le mutazioni gemmarie possono interessare la struttura di un unico gene (monogeniche), come nel caso del gene che codifica il colore della buccia, o di più geni (poligeniche); di norma i caratteri poligenici sono legati a caratteristiche quantitative come capacità di accumulare zuccheri o di sintetizzare in modo più o meno elevato metaboliti secondari come aromi o antociani o proprio alla capacità produttiva della pianta; oltre alle mutazioni geniche è possibile avere anche mutazioni cromosomiche, se la mutazione è a carico della struttura del cromosoma o genomiche, e in questo caso la mutazione interessa il numero complessivo di cromosomi presenti nella cellula che di norma viene raddoppiato, portando così alla formazione di piante tetraploidi. Esempi di questo tipo di mutazioni sono il Muscat Cannon Hall e Leopold III, mutazioni tetraploidi rispettivamente del Moscato di Alessandria (Zibibbo) e del vitigno per la produzione di uva da tavola Alphonse Lavallée. Un’altra importante fonte della variabilità intravarietale è legata alla possibile presenza di più genotipi in un dato vitigno. Questa condizione, per molti anni ritenuta solo un’ipotesi, è stata recentemente dimostrata con indagini di biologia molecolare su alcuni tra i più importanti vitigni italiani (Sangiovese, Fortana, Inzolia). Questi studi hanno evidenziato come nella popolazione di piante che costituiscono un certo vitigno è possibile individuare viti con un corredo genetico differente da quello maggiormente frequente e ritenuto pertanto tipico della varietà. Questi differenti genotipi sono il risultato di propagazioni per seme sia di autofecondazioni sia di incroci del vitigno capostipite (genotipo a maggiore frequenza) con altri vitigni. Questi processi di riproduzione gamica seguiti, con molta probabilità, da selezioni convergenti verso il fenotipo originario hanno fatto sì che genotipi con tratti morfologici simili a quelli del vitigno capostipite, tali da non renderli facilmente distinguibili attraverso metodi di ampelografia classica, venissero inglobati in questo. Questi genotipi d’altra parte, pur presentando caratteristiche morfologiche simili, possiedono specificità produttive e soprattutto qualitative delle uve. Infine tra le cause di variabilità intravarietale si devono annoverare anche le differenze epigenetiche. Queste sono modificazioni di una qualunque attività di regolazione dei geni tramite processi chimici che non comportino cambiamenti nel codice del DNA, ma possono modificare il fenotipo dell’individuo e/o della progenie.

Fattori che influenzano la consistenza della variabilità intravarietale

Una volta esposte le fonti di variabilità intravarietale è necessario evidenziare come questa non risulti essere presente ai medesimi livelli nei diversi vitigni coltivati. La consistenza della variabilità intravarietale risulta essere condizionata sostanzialmente da due fattori: la diffusione e l’arco di tempo con i quali un dato vitigno è coltivato. Al fine di meglio esplicitare questo concetto è possibile esporre alcuni casi pratici di quanto esposto. Il Sangiovese rappresenta molto bene il concetto di vitigno popolazione, dove la variabilità intravarietale risulta essere a livelli molto elevati. Per questo vitigno, che è sicuramente tra i più rappresentativi della viticoltura italiana, le prime notizie certe della sua coltivazione sono del 1590, quando Soderini nel trattato La coltivazione delle viti cita il Sangiogheto o Sangioveto, definendolo come vitigno rimarchevole per la sua produttività regolare. Questo mostra come il Sangiovese è presente come tale, nelle vigne italiane, da oltre 400 anni e può pertanto essere considerato un vitigno di antica coltivazione. A questa sua anzianità bisogna aggiungere che, pur rimanendo la sua area di elezione l’Italia centrale, è coltivato in modo estremamente diffuso in tutta la penisola italiana e in alcuni casi anche al di fuori della nostra nazione. Questi attributi, elevata diffusione e antica origine sono le condizioni che hanno fatto sì che, in questo vitigno, si accumulasse una elevata variabilità dovuta ai fattori prima indicati. Questa condizione di elevata variabilità intravarietale, anche se in modo empirico, è generalmente riconosciuta e codificata dagli stessi viticoltori. Testimonianza di questo riconoscimento è l’elevato numero di nomi aggettivati esistenti per questo vitigno. Questa condizione di elevata eterogeneità è stata valutata da numerose indagini che hanno dimostrato che questa variabilità non è frutto solo di un accumulo di mutazioni gemmarie avvenute nel corso del tempo, ma è anche di tipo genetico, come prima riportato, con l’inserimento in questo vitigno di differenti genotipi con caratteristiche morfologiche simili tra loro. All’opposto della condizione mostrata dal Sangiovese troviamo tutti quei vitigni che sono stati ottenuti nel recente passato da programmi di miglioramento genetico della vite attraverso incrocio. Esempi di questo tipo sono i già ricordati Müller Thurgau, ottenuto nel 1891 attraverso l’incrocio Riesling renano x Silvaner, il Manzoni bianco (1935) incrociando Riesling renano x Pinot bianco, l’Albarossa (1938) da Nebbiolo x Barbera e molti altri ancora. Questi vitigni, come emerge dalle date di ottenimento, possono vantare nei migliori dei casi poco più di un centinaio di anni di coltivazione e anche la loro diffusione è quantificabile, al massimo, a qualche centinaio di ettari. Queste condizioni di ridotta diffusione, sia spaziale che temporale, fanno sì che non vi siano i presupposti per un accumulo sufficiente di mutazioni tale da ampliare la base genetica del vitigno. Per questa tipologia di vitigni, in cui la variabilità intravarietale è estremamente ridotta o nulla, è possibile utilizzare il termine di vitigni monoclonali poiché il fenotipo rintracciabile in natura è sostanzialmente unico. Tra questi due esempi estremi ricade la maggior parte dei vitigni coltivati; questi, di norma, presentano una buona variabilità intravarietale, dovuta nella maggior parte dei casi più alla loro antica origine che a una loro larga diffusione, che permette la realizzazione di proficue attività di miglioramento genetico attraverso metodi di selezione per via vegetativa. Questo settore del miglioramento genetico della vite, che si basa come detto sulla possibilità di trasmettere invariate alla discendenza i caratteri della pianta madre, prevede sostanzialmente due modalità di operare: la selezione massale e la selezione clonale.

Selezione massale

I metodi con cui viene condotta la selezione massale sono di due tipi: negativo o positivo. Nel primo caso, all’interno di un vigneto che si intende utilizzare per raccogliere i sarmenti necessari alla propagazione, verranno individuate le piante che presentano caratteristiche ritenute negative, come per esempio scarsa produzione o particolare ritardo nella maturazione delle uve; queste saranno scartate al momento della raccolta dei sarmenti, in tal modo si evita il perpetrarsi delle caratteristiche di ridotto pregio anche nei nuovi vigneti. Nel caso della selezione massale positiva, a essere individuate sono, al contrario, le piante con caratteristiche di pregio, che al momento della raccolta dei sarmenti saranno le uniche a fornire materiale di propagazione. In questo modo, i vigneti che prenderanno origine da questa selezione saranno composti solo da materiale con caratteristiche, ritenute dal selezionatore, di pregio. Infine bisogna considerare che i due diversi modi di operare realizzano un progresso genetico del vitigno posto in selezione di diversa intensità. Nel caso della selezione massale negativa, il progresso genetico che si otterrà sarà di minore intensità, poiché il selezionatore tende a eliminare solo i ceppi con caratteristiche negative evidenti; al contrario, nel caso di selezione massale positiva, il progresso genetico sarà tanto maggiore tanto più rigidi saranno i canoni con la quale questa è effettuata; deve essere altresì evidenziato che una selezione effettuata con elevata rigidità porta a un forte depauperamento della variabilità intravarietale, circostanza anche questa da annoverare nel più generale fenomeno di riduzione di biodiversità, con conseguente perdita di caratteristiche oggi ritenute negative, ma che in un altro momento, con il mutare delle condizioni potranno essere considerate positive.

Selezione clonale

Il miglioramento genetico della vite attraverso selezione clonale identifica un iter atto all’individuazione di ceppi di vite, le cui caratteristiche agronomiche e/o enologiche e sanitarie risultino migliorative rispetto all’espressione media del vitigno di appartenenza, senza che questi miglioramenti risultino tali da modificare i principali aspetti morfologici e tecnologici del vitigno posto in selezione. Al termine del processo di selezione clonale, i candidati cloni che risultino possedere le qualità specifiche necessarie potranno essere omologati come cloni, previa approvazione del Comitato Nazionale Varietà di Vite a uve da vino. Con l’omologazione del clone si giunge pertanto al termine del processo di miglioramento genetico mediante selezione clonale e, al contempo, è possibile dare inizio alla filiera vivaistica che porta alla realizzazione di materiale di propagazione di tipo certificato. La certificazione con cui si contraddistingue questo materiale è relativa alle caratteristiche genetiche e sanitarie possedute dal clone e che ne hanno permesso l’omologazione, distinguendolo così dal materiale standard, che non fornisce nessuna garanzia né sanitaria né genetica, che è, di norma, frutto della selezione massale precedentemente descritta.

Protocollo di selezione clonale
Al fine di tutelare il viticoltore che acquista materiale di tipo certificato, l’iter per realizzare questi programmi di miglioramento genetico deve seguire, per molti aspetti, una normativa ben definita sia per quanto riguarda lo stato sanitario dei presunti cloni (questi vengono così definiti fino al momento in cui non avviene la pubblicazione sulla Gazzetta Ufficiale del decreto di omologazione), sia per quel che riguarda i parametri (e le modalità con cui questi devono essere raccolti) necessari a definirne le caratteristiche agronomiche ed enologiche migliorative rispetto alla varietà di appartenenza. In breve, per quel che riguarda lo stato sanitario, i candidati cloni devono essere esenti dalle seguenti malattie virali: degenerazione infettiva (GFLV), mosaico dell’arabis (ArMV), accartocciamento fogliare (GLRaV-1, GLRaV-2 e GLRaV-3), complesso del legno riccio (GVA e GVB).

Strategie di selezione clonale e salvaguardia della variabilità dei vitigni
In Italia, la selezione clonale della vite ha mosso i suoi primi passi alla fine degli anni ’60, in seguito alla direttiva CEE 68/193 del 9 aprile 1968 sulla classificazione del materiale di propagazione. In quei primi anni, sotto l’effetto di un mercato del vino in forte espansione, la ricerca era orientata prioritariamente all’individuazione di ceppi virus esenti con elevate potenzialità produttive, mentre le caratteristiche qualitative delle uve erano sovente lasciate in secondo piano. Questo modo di agire ha condizionato pesantemente e in modo negativo la qualità delle uve provenienti dai vigneti realizzati con i cloni selezionati in quegli anni, e oggi quei vigneti rappresentano sovente un ostacolo alle crescenti esigenze di qualità della nostra viticoltura. In anni più recenti sia i dati qualitativi delle uve sia le informazioni ottenibili dalle microvinificazioni dei presunti cloni hanno assunto nelle procedure di selezione clonale il giusto rilievo. Questo miglioramento delle tecniche non ha comunque modificato le strategie della selezione clonale che prevedono l’individuazione di un ristretto numero di genotipi con il maggior numero di caratteri positivi. Numerose ricerche di questi ultimi anni mostrano come i cloni ottenuti mediante questo tipo di strategia definita “Pressione selettiva forte” rappresentano solo una minima parte della variabilità indagata e possiedono una ridotta adattabilità alle diverse condizioni pedoclimatiche di coltivazione. Inoltre è presente il rischio di una semplificazione dei vini, che tendono ad appiattirsi sulle caratteristiche del ristretto gruppo di cloni omologati per quel vitigno. Questa situazione ha indotto in diverse zone viticole d’Europa, più sensibili ai problemi della qualità, a un atteggiamento di rifiuto nei confronti della selezione clonale che ha riportato i viticoltori all’utilizzo di materiale proveniente da selezioni massali. Questa strategia, che è senz’altro da respingere, se non altro per le implicazioni di natura patologica e in particolar modo per quel che riguarda le malattie da virus che hanno in genere ripercussioni fortemente negative sia sulla produttività della pianta sia sulla qualità delle uve, ha richiesto proposte adeguate per individuare soluzioni al problema. Tra queste il rispetto e l’utilizzo della variabilità intravarietale, sebbene con maggiori difficoltà e con tempi più lunghi, ha rappresentato un’efficace strumento per soddisfare le esigenze di una moderna viticoltura. Ma giovarsi delle potenzialità del patrimonio genetico delle singole varietà non è solo, come è già accaduto in un recente passato, mescolare un certo numero di cloni in proporzioni variabili, a seconda del terroir o del vino che si vuole ottenere. Infatti nella maggioranza dei casi, l’assemblaggio di cloni, che il più delle volte sono anche di diversa provenienza geografica, non ha portato un reale e generalizzato miglioramento del vino. Le ragioni di questi diffusi insuccessi risiedono nella constatazione che cloni isolati e propagati perché rappresentavano un buon compromesso tra la produttività e il grado zuccherino e/o l’acidità titolabile e selezionati per essere utilizzati da soli, non possono essere tra loro realmente complementari. La complementarità clonale non può quindi basarsi sui risultati di esperienze di confronto di cloni di varia origine, ma deve fondarsi su un preciso progetto. La rielaborazione delle basi teoriche della selezione per il miglioramento genetico delle piante ha permesso di individuare una diversa strategia di miglioramento genetico della vite per selezione clonale. Questa, definita “Pressione selettiva debole”, ha lo scopo di individuare gruppi di cloni, e non più singoli individui, che nel loro insieme apportino un progresso generalizzato rispetto alla popolazione di partenza. I singoli individui che entrano a far parte di queste famiglie clonali sono selezionati non solo in base alle performance che riescono a raggiungere, ma soprattutto in base alla loro complementarità. Questo è il motivo per il quale cloni ottenuti mediante pressione selettiva debole solo raramente possono essere utilizzati in purezza, ma forniscono i migliori risultati solitamente come miscele, più o meno composite, di individui che per caratteristiche qualitative e produttive sono tra loro complementari.


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