Diversità fenotipica e metabolica in cultivar di mirto (Myrtus communis L.) a frutto bianco e pigmentato

L’interesse rivolto verso i prodotti alimentari contenenti antociani è legato ai loro molteplici effetti terapeutici per la salute umana. Gli antociani, presenti in elevate quantità nei frutti pigmentati del mirto (Myrtus communis L.), sono sintetizzati a partire dalla via biosintetica dei flavonoidi utilizzando come precursore la fenilalanina. Pertanto, studiando la biodiversità della specie, oltre a valutare gli aspetti fenotipici si è voluto approfondire il coinvolgimento di alcuni geni chiave nella via biosintetica dei flavonoidi, analizzando sia l’accumulo degli antociani nelle bacche di mirto durante i diversi stadi di maturazione, sia l’espressione dei geni che portano alla loro biosintesi. Dalle ricerche effettuate è emersa un’elevata variabilità intraspecifica; in particolare, sono risultate molto accentuate le diversità di alcuni aspetti fenotipici e chimici che caratterizzano varietà a bacca bianca e varietà a bacca pigmentata. Le piante a bacca bianca presentavano infatti un portamento più assurgente, una superficie fogliare maggiore, un numero di semi per bacca inferiore e conseguentemente una polpa più consistente in termini di peso. Inoltre, presentavano maturazione delle bacche più precoce rispetto alle varietà a bacca pigmentata. Per quanto riguarda i parametri chimichi, il contenuto di polifenoli totali di queste ultima a maturazione non si discostava da quello rilevato nelle bacche a bacca bianca, tuttavia il contenuto di tannini era molto più elevato. Tutte queste caratteristiche rendono le varietà a bacca bianca particolarmente adatte all’utilizzo nel settore ornamentale come pianta da giardino, come prodotto reciso e come pianta in contenitore. Le varietà a bacca pigmentata presentavano bacche con un contenuto di antociani che aumentava con il progredire della maturazione sino a raggiungere i massimi valori al momento della raccolta, proprietà che le rende idonee per la produzione di bacche da destinare all’industria alimentare, cosmetica e farmaceutica. Comprendere i meccanismi molecolari che portano alla formazione del colore sarebbe un importante contributo nello studio di questa specie e, secondo le nostre conoscenze, questo è il primo studio sulla biosintesi degli antociani a livello di espressione genica nel mirto utilizzando due cultivar rispettivamente con frutti pigmentati e albini. Il livello dell’espressione dei geni strutturali PAL, CHS, CHI, DFR, LDOX, UFGT, LAR, ANR e FLS è stato valutato in frutti pigmentati e non pigmentati durante 5 stadi di sviluppo (dallo sviluppo del frutto alla completa maturazione) utilizzando la real-time PCR. Inoltre, il livello di trascritto dei geni è stato messo in correlazione con l’accumulo di antociani, utilizzando il coefficiente di correlazione di Pearson. Il contenuto di antociani nella cultivar a frutti pigmentati ‘Ilaria’ è aumentato con la maturazione (nell’ultimo stadio di maturazione era 3,5 mg di cianidina/g di sostanza secca), mentre nella cultivar a frutti bianchi ‘Grazia’ gli antociani non sono stati rilevati. I risultati mostrano che nel frutto rosso i geni PAL, CHI, LDOX e UFGT erano sovra-regolati rispetto al frutto bianco nello stadio di maturazione e altamente correlati all’accumulo di antociani (rispettivamente 0,0843, 0,837, 0,800, 0,946 per p≤0,001). In particolare, il livello di trascritto di UFGT ha mostrato il più alto livello comparato agli altri geni ed era rilevabile solo nella fase 4 e 5 del frutto di ‘Ilaria’, in concomitanza con l’accumulo di antociani, mentre in ‘Grazia’ era pressoché irrilevabile. Questi risultati suggeriscono che in mirto, così come riportato in altre specie (Salvatierra et al. 2010), UFGT potrebbe essere l’enzima chiave responsabile della pigmentazione dei frutti.