Il pomodoro è la coltura ortofrutticola di maggiore valore in tutto il mondo e rappresenta un ingrediente chiave per la dieta mediterranea. È considerato fondamentale nella dieta degli esseri umani dato il suo elevato contenuto in molecole antiossidanti quali carotenoidi e polifenoli. La pianta è originaria dell’ America Centrale e fece il suo arrivo in Europa intorno al 1540. Originariamente veniva utilizzata come pianta ornamentale in quanto si pensava fosse tossica; in realtà soltanto le parti verdi della pianta sono tossiche dato il contenuto in solanine. I primi frutti di pomodoro erano di colore giallo e successivamente tramite selezione artificiale (breeding) vennero selezionati i tratti che conferivano il colore rosso dopo la maturazione. Con il passare degli anni vennero effettuate selezioni di piante con tratti mirati sulla produzione; molti breeders si concentrarono, come al giorno d’oggi, sulla resa, sulla resistenza alle malattie, sulla solidità e sull’aspetto del frutto piuttosto che alla qualità del sapore. La selezione di questi caratteri risultava sicuramente più facile rispetto alla selezione dei tratti associati alla qualità del sapore, data la complessa fenotipizzazione di questo carattere. In questo modo, i caratteri associati ad un buon sapore nel pomodoro sono stati persi nelle varietà moderne rispetto alle varietà più antiche ed è proprio questa la causa della maggior parte delle lamentele dei consumatori. Per comprendere e compensare questa mancanza di sapori nei pomodori, Tieman e altri scienziati, hanno effettuato uno studio identificando e quantificando i composti chimici associati al sapore in 398 accessioni di pomodoro: accessioni moderne, selvatiche e primitive.

Il sapore dei pomodori è caratterizzato da 3 classi di composti: zuccheri e acidi organici che attivano i recettori del gusto e i composti volatili che attivano i recettori dell’olfatto. Per identificare le sostanze chimiche desiderabili nei frutti di pomodoro, è stato realizzato un pannello di valutazione in cui i consumatori, assaggiando i pomodori, attribuivano un valore ai frutti considerando due caratteri: il piacere e l’intensità del sapore. Gli scienziati hanno quindi definito la chimica delle preferenze dei consumatori per il pomodoro ed hanno identificato i locus genetici che forniscono la strada per migliorare la qualità del sapore. I composti identificati hanno fornito la base per uno studio di associazione sull’intero genoma (GWAS, genome-wide association study), con l’obiettivo di mirare all’identificazione di geni correlati alla presenza dei particolari composti chimici.

Lo studio ha identificato 2 geni con un’associazione significativa con il contenuto di glucosio e fruttosio nei cromosomi 9 e 11. Queste regioni erano state identificate in molte degli incroci che erano stati fatti per addomesticare il pomodoro, indicando che da tempi molto antichi c’era stata continuamente selezione dei frutti più grandi. Questa selezione così forte è dipesa da una correlazione negativa tra le dimensioni del frutto e il contenuto zuccherino; il pomodoro deve in qualche modo “decidere” se investire le proprie energie per produrre più zucchero o se produrre frutti di dimensioni più grandi. Queste regioni sui due cromosomi erano state i target degli incroci tra diverse specie da tempi molto antichi e quì si trovavano i geni codificanti enzimi che avevano più o meno attività di produrre zucchero e che quindi rendevano il pomodoro più o meno dolce. In questo modo i programmi di breeding hanno favorito quegli alleli in cui l’attività dell’enzima era più bassa, in modo tale che il frutto potesse investire le proprie energie nello sviluppo delle dimensioni.

Nel tempo c’è stata quindi una contro-selezione effettuata dai programmi di breeding; sono state selezionate, da sempre, le piante di pomodoro che producevano frutti di dimensioni maggiori a discapito di piante che producevano frutti più zuccherini.

Studio pubblicato su Science il 27 Gennaio del 2017: “A chemical genetic roadmap to improved tomato flavor”.  https://science.sciencemag.org/content/355/6323/391.long