Lo studio “A phased Vanilla planifolia genome enables genetic improvement of flavour and production”, pubblicato su Nature Food da un team di ricercatori statunitensi e cinesi e stato possibile grazie a uno strumento sviluppato dagli scienziati dell’università della Florida per sbloccare i tratti genetici che individuano la varietà di vaniglia che producono fagioli in abbondanza, crescono in modo efficiente e sostenibile e hanno un gusto che piace ai consumatori.
Gli scienziati del Tropical Research and Education Center dell’Horticultural Sciences Department dell’università della Florida – Homestead (UF/IFAS ritengono che il loro lavoro sia «uno strumento essenziale che verrà utilizzato per rendere la coltivazione della vaniglia una coltivazione di successo della Florida meridionale, sia per i coltivatori commerciali che domestici».
In collaborazione con il team di Elo Life Systems, un'impresa alimentare e agricola della North Carolina e con i ricercatori cinesi dell’università agricola e forestale di Fujian, il genetista delle piante tropicali del l'UF/IFAS Alan Chambers ha realizzato un sequenziamento cromosomico del DNA di 4 specie di vaniglia delle oltre 300 raccolte e immagazzinate nella struttura UF/IFAS a Homestead e «sono state rivelate informazioni genetiche che gettano le basi per i tratti genetici desiderati».
Il genoma è l'insieme completo di istruzioni genetiche di un organismo. Ogni genoma contiene tutte le informazioni necessarie per costruire quell'organismo e gli consente di crescere e svilupparsi con successo. Le istruzioni in un genoma sono costituite da DNA, che contiene un codice chimico unico che determina lo sviluppo, la crescita e la salute di un organismo vivente. Per la vaniglia, questo comprende funzioni come creare foglie o radici, come la pianta risponde agli agenti patogeni e come le piante producono l'aroma dei fagioli.
Il Madagascar fornisce oltre l'80% della vaniglia mondiale. Gli Stati Uniti sono il più grande importatore di baccelli di vaniglia dal Madagascar e, una volta importati negli Usa, questi fagioli vengono ulteriormente trasformati in estratto di vaniglia. Come spezia, la vaniglia è la seconda più costosa ed è il gusto più popolare al mondo.
Secondo Chambers, «Il genoma della vaniglia riportato in questo studio consentirà la coltivazione accelerata di baccelli di vaniglia con una migliore qualità dei fagioli, piante con una maggiore resistenza alle malattie e rese più elevate per supportare un nuovo mercato interno. Questo lavoro è il risultato di una partnership pubblico-privato che potrebbe rivoluzionare l'industria multimiliardaria della vaniglia, che potenzialmente produca baccelli di vaniglia con una dipendenza minima dal lavoro manuale. Mentre il clima della Florida meridionale è ideale per coltivare i baccelli di vaniglia molto costosi e ricercati, ci vuole la cultivar giusta per farli crescere con successo e rapidamente senza comprometterne il gusto, la resistenza alle malattie e la resa».
La fornitura globale di estratto di vaniglia proviene principalmente dai fagioli stagionati della specie di orchidee tropicali Vanilla planifolia. Le piante di vaniglia sono state raccolte nella Mesoamerica, propagate clonalmente e distribuite a livello globale come parte del primo commercio di spezie.
Chambers sottolinea che «Oggi, l'industria alimentare e delle bevande globale dipende dai discendenti di queste piante originali che generalmente non hanno beneficiato di un miglioramento genetico».
Fayaz Khazi, ammin istratore delegato di Elo Life Systems, ricorda che « La vaniglia ha una lunga storia di problemi nella catena di approvvigionamento causate da interruzioni indotte dal clima e aggravate da investimenti limitati nel miglioramento della vaniglia a vantaggio dei coltivatori alla base della catena di approvvigionamento. L'esperienza cross-crop e le tecnologie cross-platform di Elo sono particolarmente adatte per affrontare le sfide intrattabili per gli alimenti e ingredienti nelle colture come la vaniglia. La collaborazione con ricercatori di spicco, come il dottor Chambers, ci consente di fornire rapidamente caratteristiche migliorate alle colture sottorappresentate, migliorando le condizioni di vita dei piccoli coltivatori e affrontando sfide radicate per le industrie alimentari e degli aromi».
Per la sequenza genomica, il team di Chambers si è basato su varie cultivar della collezione TREC: Vanilla planifolia, Vanilla tahitensis, Vanilla mexicana, Vanilla pompona. Un risequenziamento delle cultivar correlate ha prodotto un modello genomico che servirà come strumento per la crescita della cultivar ideale. Chambers ha spiegato che tra i maggiori risultati della ricerca c’è il fatto che «Mentre tutte le piante di vaniglia commerciali sono vulnerabili a un agente patogeno fungino, le specie correlate come Vanilla pompona sono resistenti all'agente patogeno e potrebbero fornire un percorso genetico per creare una Vanilla planifolia resistente alle malattie. Se un coltivatore ha una cultivar che cresce meglio con meno input chimici e ha un sapore migliore, sarà un grande vantaggio per il sud della Florid».
Ma per Chambers, che è un appassionato coltivatore di piante, il divertimento vero arriverà dopo: «Questa è una pietra miliare importante. Questa ricerca sblocca tutto il potenziale per migliorare la vaniglia. Il genoma tocca ogni progetto che verrà portato avanti».
