Origine, struttura, e diversità genetica dei pini mediterranei italiani

I pini mediterranei costituiscono una risorsa di primaria importanza per il panorama forestale italiano, fornendo un’ampia gamma di servizi ecosistemici, ed influenzando la composizione, struttura e funzionamento delle comunità biologiche associate agli ecosistemi forestali mediterranei. Nonostante tale rilevanza, poche informazioni risultano attualmente note circa l’origine e diversità genetica delle pinete italiane, che hanno attraversato una ricca storia biogeografica di migrazioni, contatti secondari, ed interazioni con l’attività umana. Questo studio si propone di caratterizzare le risorse genomiche delle pinete mediterranee italiane avvalendosi della scrupolosa selezione, e del successivo campionamento, di 95 popolazioni putativamente autoctone di pino d’Aleppo (Pinus halepensis), pino domestico (P. pinea) e pino marittimo (P. pinaster). Tale sforzo si è focalizzato sulla distribuzione naturale delle specie, includendo aree fino ad oggi scarsamente rappresentate nei maggiori studi genetici già svolti (ad esempio, l’Italia centrale, la Sicilia e la Sardegna), risultando nella caratterizzazione di oltre 1.400 alberi adulti tramite genotipizzazione Single Primer Enrichment Technology (P. halepensis) e SNP array (P. pinaster e P. pinea). I genotipi caratterizzati sono stati utilizzati dapprima per valutare l’effettiva origine dei popolamenti (locale/traslocato), e quindi per studiarne i livelli di diversità molecolare, flusso genico e struttura genetica. Abbiamo riscontrato che circa il 22% (P. halepensis) ed il 15% (P. pinaster e P. pinea) degli individui campionati presentava un profilo genetico incompatibile con dinamiche di diffusione naturale, indicazione di una complessa storia di gestione umana. L’analisi geografica dei livelli di diversità genetica ha rilevato aree ricche in Italia meridionale (P. halepensis), costa tirrenica centrale (P. pinea) e Sardegna settentrionale (P. pinaster), ed aree depauperate, come nel caso del pino domestico sardo. Il quadro emergente prefigura inoltre una struttura genetica complessa, caratterizzata da numerosi gruppi ancestrali e con livelli di FST medi compresi tra 0.16 (P. pinaster) e 0.34 (P. pinea), e confronti a coppie superiori a 0.10 nel 90% dei casi. Tale strutturazione è spesso superiore ai livelli riportati in altre regioni del Mediterraneo, suggerendo l’esistenza di una stratificazione regionale ben più articolata di quanto finora supposto, possibile risultato di una storia naturale di isolamento, deriva genetica e livelli di flusso genico anche estremamente limitati. Questo studio rappresenta la prima valutazione genomica su scala nazionale delle pinete mediterranee, fornendo elementi chiave per la conservazione delle risorse genetiche e del loro potenziale evolutivo nei confronti del cambiamento climatico