Un controllo integrato delle malattie ottimizzato per migliori colture cerealicole e un’agricoltura più sostenibile
I cereali, tra cui il frumento, il granturco e il riso, costituiscono la fonte di calorie più importante per l’uomo. Si prevede che la domanda per questo tipo di alimenti, sia ad uso animale che umano, aumenterà dai quasi 2,1 miliardi di tonnellate odierni a circa 3 miliardi di tonnellate entro il 2050. Tra i 10 fitopatogeni principali in termini di importanza economica e scientifica figurano patogeni responsabili di malattie che colpiscono le foglie, le radici e le punte dei cereali europei e di tutto il mondo. Il progetto CEREALPATH, finanziato dall’UE, sta affrontando questa sfida, fornendo a una nuova generazione di scienziati le competenze richieste per lo sviluppo di nuove armi da utilizzare nella lotta alle malattie cerealicole. «Questa rete di formazione innovativa Marie Skłodowska-Curie ha formato alcuni ricercatori nella fase iniziale, dotandoli delle ampie competenze e abilità necessarie a creare innovazione nel campo del controllo integrato delle malattie e nel settore della produzione cerealicola sostenibile», afferma Fiona Doohan, coordinatrice del progetto.
Un approccio interdisciplinare
Al programma di lavoro hanno preso parte 10 beneficiari e 11 organizzazioni partner da tutta Europa, con il coinvolgimento del mondo accademico, dell’industria e di agenzie governative. Ciascun partecipante era provvisto di competenze specifiche e complementari in diverse aree, quali la scoperta dei geni e il miglioramento genetico, il controllo biologico e bioattivo delle malattie, il trade-off e l’evoluzione dei patogeni. In queste specifiche aree di ricerca si sono tenuti eventi di formazione, riunioni e simposi sostenuti da vaste attività di supporto e gestione. Inoltre, i team di ricerca hanno lavorato a singoli progetti associati ai diversi filoni di ricerca intrapresi da CEREALPATH. «Tutte e tre le aree di studio promuovono un controllo integrato e sostenibile delle malattie oltre a un’intensificazione sostenibile dell’agricoltura», spiega Doohan. «La maggior parte dei progetti realizzati dai ricercatori è incentrata sul controllo delle malattie che colpiscono il frumento, mentre alcuni hanno concentrato l’attenzione sul miglioramento del controllo delle malattie nell’orzo; in ogni caso, la formazione alla base di tutti è applicabile al più ampio settore relativo alla protezione delle colture».
L’impiego di agenti di biocontrollo
Per quanto riguarda il filone della scoperta dei geni e il miglioramento genetico, i ricercatori hanno costruito archivi sui mutanti dei funghi responsabili dell’epidemia globale di ruggine nera del frumento nelle specie delle Triticeae. Secondo Doohan, questi archivi vengono utilizzati per analizzare la virulenza e la resistenza degli ospiti alla ruggine nera del frumento, determinando le forme di questa malattia ora virulente rispetto ai geni di resistenza alla stessa attualmente conosciuti. Nell’ambito del filone del controllo biologico e bioattivo, gli scienziati hanno testato una vasta gamma di agenti di biocontrollo da utilizzare come agenti di controllo delle malattie nelle colture. «Grazie a questi progetti abbiamo potuto confermare i potenziali utilizzi di questi agenti, tra cui l’attività antifungina; abbiamo incrementato la nostra comprensione del modo in cui massimizzare la nostra libreria di agenti di biocontrollo mediante l’impiego di mezzi di selezione diversificati, e abbiamo anche compreso più a fondo l’interferenza dell’RNA e il silenziamento dei geni indotto dall’ospite», sottolinea Doohan.
Un futuro sostenibile
Per quanto concerne il filone dell’evoluzione dei patogeni e del trade-off, i ricercatori hanno ora iniziato a chiarire il duplice ruolo svolto dai geni che conferiscono resistenza o suscettibilità alla malattia. Inoltre, sono stati individuati nuovi geni di resistenza ed effettori patogeni tramite l’utilizzo di sistemi in silico e in planta per agevolare la comprensione dell’intero patosistema. «Anche l’evoluzione della resistenza alle malattie è in corso di studio, mediante l’analisi sia dei patogeni, sia degli ospiti», osserva Doohan. CEREALPATH contribuirà a una migliore comprensione dell’interazione tra piante e patogeni, nonché all’elaborazione di strategie più valide e sostenibili per la gestione delle fitopatie. Il progetto aiuterà inoltre a sviluppare programmi di miglioramento genetico vegetale che consentano la crescita di colture bisognose di un quantitativo minore di risorse. Doohan conclude: «I coltivatori trarranno vantaggio dal progetto grazie alla riduzione dell’attuale necessità di grandi apporti di sostanze chimiche e combustibile per la produzione vegetale. L’intensificazione sostenibile perseguita da CEREALPATH è auspicata anche dai consumatori e aiuterà l’ambiente e la biodiversità».
Parole chiave
CEREALPATH, cereali, controllo delle malattie, patogeni, Triticeae, patosistema, agenti di biocontrollo.