Σε αυτό το πεδίο, μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Theoretical and Applied Genetics φέρνει στο προσκήνιο το γονίδιο VviBR6OX1, το οποίο συνδέεται με τον νανώδη φαινότυπο στην άμπελο και με τη βιοσύνθεση των βρασσινοστεροειδών, μιας κατηγορίας φυτικών ορμονών που συμμετέχουν στη ρύθμιση της ανάπτυξης.
Το εύρημα δεν αφορά μια απλή παρατήρηση μικρότερων φυτών. Η ερευνητική ομάδα, που συνδέεται με το πρόγραμμα βελτίωσης και γενετικής της αμπέλου του Πανεπιστημίου Cornell, εντόπισε έναν φυσικό μεταλλαγμένο γονότυπο με σαφώς περιορισμένη ανάπτυξη. Τα φυτά εμφάνιζαν μικρότερα και πιο σκούρα πράσινα φύλλα, κοντύτερους μίσχους και μειωμένα μεσογονάτια διαστήματα, δηλαδή μικρότερες αποστάσεις μεταξύ των κόμβων του βλαστού. Η μορφολογία αυτή είναι κρίσιμη για την αμπελουργία, καθώς επηρεάζει άμεσα το κλάδεμα, τη διαμόρφωση του πρέμνου, τη διαχείριση του φυλλώματος, τον αερισμό της κόμης και τη δυνατότητα εισόδου μηχανημάτων στον αμπελώνα.
Σύμφωνα με τη μελέτη, ο χαρακτήρας του νανισμού ακολουθούσε υπολειπόμενο Μεντελικό πρότυπο, γεγονός που υποδήλωνε ότι πιθανότατα ελεγχόταν από έναν βασικό γενετικό τόπο. Οι ερευνητές συνδύασαν ανάλυση συσχέτισης με γενετικούς δείκτες και αλληλούχιση RNA σε ομάδες φυτών διαφορετικού μεγέθους, περιορίζοντας την περιοχή ενδιαφέροντος στο χρωμόσωμα 14. Εκεί εντόπισαν το VviBR6OX1, γνωστό και ως VIT_214s0083g01110, ένα γονίδιο που κωδικοποιεί ένζυμο της οικογένειας του κυτοχρώματος P450 και συμμετέχει στη βιοσύνθεση των βρασσινοστεροειδών.
Παράλληλα, τα βρασσινοστεροειδή έχουν ιδιαίτερη σημασία στη φυτική φυσιολογία, καθώς ρυθμίζουν διαδικασίες που σχετίζονται με την κυτταρική επιμήκυνση, την ανάπτυξη ιστών και, στην περίπτωση της αμπέλου, έχουν συνδεθεί και με στάδια ωρίμανσης της ράγας, τη συσσώρευση σακχάρων, ανθοκυανών και φαινολικών ενώσεων. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι το VviBR6OX1 κωδικοποιεί την BRASSINOSTEROID-6-OXIDASE 1, ένζυμο που καταλύει μετατροπές στην οδό των βρασσινοστεροειδών, ενώ η έκφραση σχετικών γονιδίων στην άμπελο διαφοροποιείται ανάλογα με τον ιστό και το αναπτυξιακό στάδιο.
Η νέα εργασία εντόπισε δύο διαγραφές εντός του πλαισίου ανάγνωσης του VviBR6OX1: μία διαγραφή 12 ζευγών βάσεων στο εξόνιο 1 και μία διαγραφή 9 ζευγών βάσεων στο εξόνιο 4. Η ανάλυση του γενετικού υλικού έδειξε ότι η δεύτερη, η διαγραφή των 9 ζευγών βάσεων, είναι πιθανότατα εκείνη που συνδέεται περισσότερο με τον νανώδη φαινότυπο. Το στοιχείο αυτό είναι σημαντικό, επειδή μετατρέπει μια μορφολογική παρατήρηση σε συγκεκριμένο γενετικό δείκτη, ο οποίος μπορεί να αξιοποιηθεί σε μελλοντικά προγράμματα βελτίωσης.
Η επιβεβαίωση ήρθε μέσω της τεχνολογίας CRISPR/Cas9. Οι ερευνητές απενεργοποίησαν το VviBR6OX1 σε φυτά της επιτραπέζιας ποικιλίας Scarlet Royal και τα φυτά που προέκυψαν εμφάνισαν παρόμοια συμπαγή ανάπτυξη, με μικρότερους βλαστούς και μειωμένο συνολικό μέγεθος. Σε ορισμένες γραμμές, η ταυτόχρονη επεξεργασία ενός δεύτερου συγγενικού γονιδίου, του VviBR6OX2, οδήγησε σε ακόμη πιο συμπαγή φυτά. Η χρήση του CRISPR εδώ δεν παρουσιάζεται ως εμπορική λύση άμεσης εφαρμογής, αλλά ως εργαλείο λειτουργικής επιβεβαίωσης: απέδειξε ότι το συγκεκριμένο γονίδιο παίζει πράγματι ρόλο στον έλεγχο της αρχιτεκτονικής της αμπέλου.
Πιο συγκεκριμένα, η πρακτική σημασία της ανακάλυψης βρίσκεται στο ότι οι πιο συμπαγείς άμπελοι θα μπορούσαν, υπό προϋποθέσεις, να διευκολύνουν αμπελώνες υψηλότερης πυκνότητας, πιο ομοιόμορφα σχήματα διαμόρφωσης και μεγαλύτερη συμβατότητα με μηχανικές εργασίες. Σε μια περίοδο όπου ο αμπελοοινικός τομέας πιέζεται από την έλλειψη εργατικών χεριών, την αύξηση του κόστους παραγωγής και την ανάγκη ακριβέστερης διαχείρισης των εισροών, η δυνατότητα σχεδιασμού φυτών με πιο ελεγχόμενη ανάπτυξη αποκτά ιδιαίτερη αξία. Δεν πρόκειται απαραίτητα για «ανθεκτικότητα» με τη στενή έννοια της αντοχής σε παθογόνα, αλλά για λειτουργική ανθεκτικότητα του αμπελουργικού συστήματος: λιγότερες απαιτήσεις σε χειρωνακτική εργασία, καλύτερη προσαρμογή στην εκμηχάνιση και μεγαλύτερη ευελιξία στον σχεδιασμό του αμπελώνα.
Παράλληλα, η μελέτη δείχνει πόσο προσεκτικά πρέπει να προσεγγίζεται η γενετική βελτίωση της αμπέλου. Τα γονίδια που συνδέονται με τις ορμονικές οδούς δεν επηρεάζουν μόνο το ύψος του φυτού. Μπορούν να έχουν επιδράσεις στην ανάπτυξη, στη φυσιολογία, πιθανώς και σε παραμέτρους που σχετίζονται με την παραγωγή και την ποιότητα του σταφυλιού. Γι’ αυτό, η αξιοποίηση του VviBR6OX1 σε προγράμματα βελτίωσης θα χρειαστεί μακροχρόνια αξιολόγηση σε διαφορετικά γενετικά υπόβαθρα, ποικιλίες, εδάφη και κλιματικές συνθήκες.
Η άμπελος, ως πολυετές ξυλώδες φυτό, παραμένει δύσκολο πεδίο για την εφαρμογή τεχνικών γονιδιακής επεξεργασίας. Οι διαδικασίες μετασχηματισμού, αναγέννησης φυτών και ελέγχου των μεταλλάξεων είναι πιο αργές και σύνθετες από ό,τι σε ετήσια φυτά-μοντέλα. Ωστόσο, οι πρόσφατες εργασίες γύρω από το CRISPR στην άμπελο δείχνουν ότι η τεχνολογία ωριμάζει, ενώ η ανάπτυξη μεθόδων χωρίς ενσωμάτωση ξένου DNA επιχειρεί να απαντήσει και σε ρυθμιστικούς ή κοινωνικούς προβληματισμούς γύρω από τη χρήση της γονιδιακής επεξεργασίας στη γεωργία.
Συνοψίζοντας, το VviBR6OX1, επομένως, δεν είναι απλώς ένα ακόμη γονίδιο σε έναν γενετικό χάρτη. Είναι ένα νέο σημείο εισόδου στη συζήτηση για το πώς θα μπορούσαν να σχεδιαστούν οι αμπελώνες του μέλλοντος: πιο συμπαγείς, πιο εύκολα διαχειρίσιμοι, περισσότερο συμβατοί με την ακρίβεια και την εκμηχάνιση, χωρίς να χάνεται από το βλέμμα η ανάγκη για ποιότητα και μακροχρόνια σταθερότητα. Η ανακάλυψη δεν κλείνει το θέμα· το ανοίγει. Και το ανοίγει σε μια στιγμή που η αμπελουργία χρειάζεται επιστημονικά τεκμηριωμένες λύσεις, όχι εντυπωσιακές υποσχέσεις.
