Presentata la prima sequenza del genoma di Coffea arabica

Una partnership guidata da illycaffè e Lavazza, in collaborazione con l’Istituto di Genomica Applicata, IGA Technology Services, DNA Analytica e le Università di Trieste, Udine, Padova e Verona, ha presentato i risultati del progetto di sequenziamento del genoma di Coffea arabica. Si tratta di un unicum nel panorama della ricerca genetica che accelererà l’impegno della scienza a favore del futuro della coltivazione di caffè minacciata dal cambiamento climatico. Oggi il World Coffee Research, rende disponibile sul proprio sito la ricostruzione del genoma di Coffea arabica, la prima a essere messa completamente a disposizione del pubblico.
Il progetto di ricerca è stato coordinato, inizialmente, dal professor Giorgio Graziosi di DNA Analytica S.r.l. La partnership tra ricercatori italiani e leader del mercato del caffè illycaffè e Lavazza, rappresenta un esempio virtuoso di collaborazione fra pubblico e privato.
Secondo l’International Coffee Organization il settore del caffè vale circa 160 miliardi di dollari all’anno e coinvolge oltre 25 milioni di famiglie di coltivatori a livello mondiale.
La Coffea arabica è una delle due specie del genere Coffea bevuta in tutto il mondo. Questa pianta è nota per l’elevata qualità e costituisce circa il 60% della produzione globale di caffè.
Il caffè rappresenta una delle commodity agricole più importati al mondo e la sua produzione svolge un ruolo decisivo nell’economia nazionale di molti paesi dell’area tropicale dove questa pianta viene coltivata. Il miglioramento della produzione di caffè, anche reso possibile dalla genetica applicata avanzata, può generare un impatto positivo sull’economia globale.
Secondo l’Organizzazione per l’Alimentazione e l’Agricoltura, “Il sequenziamento del genoma ha il potere di rivoluzionare la sicurezza alimentare e l’agricoltura sostenibile”. Il sequenziamento del genoma del caffè Arabica permette ai miglioratori genetici di accelerare gli sforzi volti a incrementare la produttività, la qualità e la redditività della coltivazione di caffè a livello internazionale. Negli ultimi decenni è stato registrato un calo della produzione in molti Paesi che coltivano prevalentemente Coffea arabica.
Avere a disposizione la sequenza del genoma permette ai ricercatori di comprendere e isolare i principali tratti agronomici che risultano rilevanti per i coltivatori e i consumatori di caffè, come ad esempio caratteristiche organolettiche nuove o migliori, maturazione omogenea del frutto, resistenza a malattie, adattamento ai futuri climi più caldi e asciutti o adattabilità alla coltivazione all’ombra. Si prevede che tutti questi sforzi genereranno enormi vantaggi per i coltivatori di caffè, i consumatori e l’ambiente.
Le sequenze genetiche di altre colture hanno permesso ai miglioratori genetici di identificare i meccanismi genetici e molecolari che sincronizzano il processo di maturazione, rafforzano la resistenza della pianta a malattie, oltre a permettere di adattare le piante alle mutevoli condizioni climatiche, incluse le temperature sempre più elevate, la siccità prolungata e le gravi inondazioni.
La Coffea arabica costituisce una specie complessa dal punto di vista genetico, in quanto formata da quattro copie di ciascuno degli 11 cromosomi, una struttura scientificamente definita “tetraploide”. L’Arabica è l’unica specie tetraploide della famiglia Coffea. Tecnicamente si parla di genoma allotetraploide, frutto dell’ibridazione tra i progenitori diploidi Coffea canephora e Coffea eugenioides.
La sequenza genomica analizzata è stata ottenuta da una pianta di Coffea arabica appartenente alla varietà Red Bourbon.
Il genoma è stato sequenziato con la tecnologia Illumina presso l’Istituto di Genomica Applicata di Udine. Alla luce della complessità insita nel lavorare su un genoma tetraploide, il materiale è stato sequenziato utilizzando l’approccio “gerarchico” invece del più comune sequenziamento shotgun dell’intero genoma. L’annotazione genica è stata effettuata dalle Università di Padova e Verona. L’annotazione è stata supportata dal sequenziamento dell’RNA eseguito su 12 diversi campioni estratti da 8 diversi organi.