Biotechnological tools for the genetic improvement of cultivated strawberry (Fragaria × ananassa)

La coltivazione della fragola (Fragaria × ananassa) è sempre più influenzata da fenomeni legati ai cambiamenti climatici, motivo per cui è necessario lo sviluppo di sistemi di propagazione certificati e strategie di miglioramento genetico avanzate. Questo lavoro di dottorato ha studiato soluzioni biotecnologiche basate sulla coltura in vitro e tecnologie del DNA ricombinante perseguendo tre principali obiettivi: i) ottimizzare protocolli di stabilizzazione e rigenerazione in vitro, ii) valutare le performance agronomiche delle piante derivanti da tale approccio a confronto con metodiche tradizionali, e iii) generare linee con minor suscettibilità a patogeni fungini sfruttando l’RNA interferente (RNAi). L'ipoclorito di sodio è risultato l’agente chimico più efficace per la sterilizzazione e la stabilizzazione di materiale in vitro. La rigenerazione in vitro da foglia più efficiente è stata ottenuta tramite un substrato contenente 0,5 mg/L di thidiazuron e 0,02 mg/L di acido 2,4-diclorofenossiacetico. Il confronto tra piante rigenerate da foglia (RMP), micropropagate (MMP), e piante frigo (FMP) ha evidenziato che le RMP producono più stoloni e cime radicate in sistemi fuori suolo. In pieno campo, la prima generazione delle piante MMP non ha mostrato differenze fenotipiche rispetto alla prima generazione delle FMP. Parallelamente, sono stati ottimizzati protocolli di trasformazione genetica mediata da Agrobacterium tumefaciens per indurre silenziamento genico nell’ospite (HIGS). La trasformazione stabile di costrutti RNAi in fragola, mirati a geni di B. cinerea, C. gloeosporioides e P. aphanis, ha raggiunto un'efficienza fino al 25% nella cultivar Koinè. Le linee selezionate hanno mostrato un'espressione stabile dei trascritti e una significativa riduzione della sintomatologia fungina nei successivi saggi biologici. In conclusione, l'impiego della tecnica HIGS e della coltura in vitro si conferma una strategia promettente per migliorare la sostenibilità della coltivazione della fragola commerciale.