La trasformazione genetica della vite: applicazioni per il suo miglioramento qualitativo

Genetic transformation has proven to be a powerful tool for improvements in disease resistance and quality in vine. Advancements in diseases and infections contention in Vitis vinifera, which mainly results in a lower usage of products like fungicides, are specifically involved in the ever growing discussions concerning environmental impact; many studies have been focusing on the research for useful genes and transcription factors in other varieties or vine species. Once the gene has been isolated and amplified, it often can be inserted into a binary vector before being used in the Vitis vinifera transformation, mediated by Agrobacterium tumefaciens' infection. Subsequently, the modification of the plant's genome and the expression of the newly inserted tract can be verified through molecular techniques such as qRT-PCR (Quantitative Real-Time PCR) Southern- Blotting or Western-Blotting. The modified plants are individually chose between the most studied and well known for this specific purposes, like Thompson Seedless, Red Globe, Pinot Noir and Shiraz. Various genes possibly useful for this process have been found in different vine species, such as Vitis quinquangularis, Vitis pseudoreticulata and Vitis amurensis (for the transgenesis-related transformations), while the cisgenesis approach uses genes coming from cultivars of Vitis vinifera which have a well known enhanced resistance to certain environmental conditions or pathogenic agents, like the Regent variety. Some of the most studied genes in this field are translating for ¿pathogenesis-related¿ (or PR) proteins, transcription factors (like the WRKY class) or enzymes (like NCED). This script is trying to focus the attention on the positive results obtained from genetic transformation in vine, relevant both for the plants defenses against adverse weather conditions or common and widespread diseases, like powdery- mildew, downy-mildew or Botrytis cinerea, as well as for the production of useful compounds such as resveratrol and stylbenoids.

La trasformazione genetica si è dimostrata un potente strumento per migliorare le caratteristiche di resistenza e di qualità della vite. Il miglioramento della tolleranza delle piante di Vitis vinifera a diverse malattie e infezioni, che risulta principalmente in un ridotto utilizzo di prodotti come anticrittogamici, è particolarmente coinvolto nel sempre più rilevante discorso dell'impatto ambientale; diversi studi si sono concentrati sulla ricerca di geni e fattori di trascrizione utili provenienti da diverse varietà o specie di vite. Una volta isolato e amplificato il gene interessato, spesso viene introdotto in un vettore binario per poi essere utilizzato nella trasformazione di Vitis vinifera mediata dall'infezione di Agrobacterium tumefaciens. Successivamente, la modificazione del genoma e l'espressione del tratto inserito vengono verificate tramite tecniche molecolari come qRT-PCR (Quantitative Real-Time PCR), Southern-blotting o Western-blotting. Le individuali piante modificate sono scelte tra le cultivar più studiate e conosciute per questi scopi, come Thompson Seedless, Red Globe, Pinot Noir e Shiraz. Sono stati trovati geni utili allo scopo in cultivar di diverse specie, come Vitis quinquangularis, Vitis pseudoreticulata e Vitis amurensis (in relazione alla transgenesi), mentre l'approccio alla cisgenesi utilizza geni provenienti da cultivar di Vitis vinifera la quale spiccata resistenza a una certa condizione ambientale o fattore patogeno è già stata dimostrata, come ad esempio la varietà Regent. Alcuni dei geni più studiati traducono per proteine ¿pathogenesis-related¿ (PR), fattori di trascrizione (come la classe WRKY) o enzimi (come NCED). Questo scritto porta all'attenzione i risultati positivi ottenuti dalla trasformazione genetica della vite, rilevanti sia nella difesa nei confronti di condizioni ambientali avverse o malattie comuni e diffuse, come oidio, peronospora o Botrytis cinerea, che nella produzione di composti utili quali resveratrolo e altri stilbenoidi.