Rafforzamento delle colture di legumi
Insieme al cambiamento climatico, la sicurezza alimentare, ovvero la nostra capacità di produrre un numero sufficiente di alimenti sani e nutrienti per alimentare la popolazione dell’Europa è un motivo di grande preoccupazione, il che rende la realizzazione di miglioramenti nella varietà di colture più importante che mai. Per gli ultimi cinque anni, un consorzio finanziato dall’UE, ABSTRESS, ha studiato come le tecnologie genetiche all’avanguardia possano essere utilizzate per introdurre varietà di raccolti commerciali sostenibili, con una resistenza diretta alle condizioni ambientali o biologiche avverse. Il consorzio di 13 partner da 7 paesi dell’UE ha studiato i legumi perché “sono le sole colture che sfruttano microrganismi per assorbire l’azoto dall’atmosfera nelle radici delle piante, il quale funge da fertilizzante naturale”, afferma il coordinatore del progetto Adrian Charlton di Fera Science nel Regno Unito. Tuttavia, i legumi europei come i fagioli e i piselli possono essere piuttosto suscettibili a malattie, dovute a vari patogeni delle piante che vivono nel terreno e attaccano le piante attraverso le loro radici, facendole appassire. “Ciò porta a raccolti imprevedibili, e il fenomeno è peggiorato dal tipo di condizioni di siccità che potrebbero diventare più comuni in Europa a causa dei cambiamenti climatici,” aggiunge Charlton. Il progetto ABSTRESS ha applicato approcci genomici comparati per lo studio delle reti di geni in piante di pisello che controllano la capacità delle piante di crescere in condizioni di siccità o di resistere agli effetti di agenti patogeni come il Fusarium. I ricercatori hanno anche studiato la Medicago truncatula, un legume piccolo e basso simile al trifoglio e nativo della regione mediterranea. “Si tratta di una pianta che cresce velocemente e viene comunemente usata come modello per le coltivazioni di legumi poiché ha un piccolo genoma che è ben compreso e ci permette di capire i meccanismi molecolari coinvolti nel modo in cui la pianta reagisce alla siccità e alle malattie,” spiega Charlton. I dati genetici generati sono stati utilizzati per identificare i geni fondamentali di controllo nel raccolto e quindi per identificare ulteriormente geni simili in altre colture come le piante di pomodoro. Da queste informazioni, sono stati creati nuovi semi con versioni mutate dei geni più importanti. Così come l’analisi genetica, il materiale delle piante coltivate sotto sollecitazione è stato analizzato con tecnologie di imaging molecolare come i raggi X e l’imaging a infrarossi, per osservare nelle piante i primi segni di stress. Questo, afferma Charlton, ha permesso al team di capire perché alcune piante hanno reagito meglio di altre. “Abbiamo esaminato la siccità pre-sintomatica e lo stress del Fusarium per poter calcolare quali meccanismi utilizzano le piante di maggior successo per proteggere se stesse,” spiega. Inoltre, il team di ABSTRESS ha voluto capire il ruolo dei microrganismi del suolo nella salute delle piante. “Abbiamo dimostrato che la modifica della genetica dei microrganismi che vivono nei noduli delle radici dei legumi può anche contribuire a migliorare la resistenza alla siccità in particolare,” conclude Charlton. Il consorzio è stato infine in grado di produrre mutanti di pisello con caratteristiche genetiche promettenti. “L’innovativa raccolta di nuove varietà di sementi che abbiamo creato sarà inserita in programmi di coltivazione commerciale per valutare la sua utilità come risorsa per coltivare piante resistenti alla siccità e al Fusarium,” afferma Charlton, “questo sarà un punto di riferimento per applicare le tecnologie più recenti per coltivare una nuova generazione di colture più adatte a far fronte alle sfide del cambiamento climatico.”
Parole chiave
ABSTRESS, Fusarium, Medicago truncatula, mutanti del pisello, agenti patogeni, microrganismi del suolo, resistenza alla siccità
