Il frumento del futuro avrà meno stress abiotici

La sequenza del genoma del frumento tenero non ha
più segreti grazie ad uno studio internazionale che ha scoperto la struttura, l'organizzazione e l'evoluzione della specie più coltivata al mondo. Un grande risultato perché rappresenta il passo avanti per selezionare i frumenti
necessari a sostenere lo sviluppo del Pianeta nei prossimi anni. Lo studio è
stato realizzato dal Consorzio internazionale per il sequenziamento del genoma
del frumento (International Wheat Genome Sequencing Consortium, IWGSC), a cui
ha contribuito l'Italia, con il Centro di ricerca per la Genomica Vegetale di
Fiorenzuola d'Arda (Gpg), una delle strutture del Consiglio per la ricerca in
agricoltura e l'analisi dell'economia agraria (Cra).  Il frumento tenero occupa un ruolo fondamentale nell'alimentazione umana, rappresenta la fonte di cibo primaria per il 30% della popolazione mondiale ed è coltivato in moltissime aree del  pianeta.  Considerando poi l'incremento demografico dei prossimi anni, 9 miliardi di persone da qui al  2050, si comprende quanto sia importante aumentare le rese, ottimizzando i metodi di coltivazione e investendo sul miglioramento genetico. Obiettivo della ricerca è ottenere varietà più resistenti alle malattie e maggiormente adattabili alle diverse condizioni climatiche, i cosiddetti stress abiotici.

L'Italia, attraverso il Cra, ha partecipato ad uno specifico progetto denominato 'MAPPA 5' incentrato sull'identificazione dei MicroRNA, una specifica categoria di geni codificanti. Si tratta di piccole molecole con funzione regolatrice presenti sia negli animali che nelle piante, capaci di intervenire in processi fondamentali come lo sviluppo o come la risposta a malattie e stress ambientali. 
''La vera scoperta  - spiega il direttore del Centro, Luigi Cattivelli -  è che nel genoma del frumento è stato trovato un numero di potenziali geni codificanti per microRNA molto più elevato di in qualunque altra specie, probabilmente connesso alla particolare storia evolutiva del frumento; e con la loro identificazione si aprono nuove possibilità per comprendere e migliorare questa importante specie vegetale''. Entrando nel dettaglio dello studio, Cattivelli precisa che il frumento ha un genoma molto complesso, con una dimensione pari a cinque volte quello umano e a quaranta volte quello del riso, ma quello che lo rende davvero speciale è il fatto di essere costituito da tre distinti genomi combinati all'interno della stessa specie. ''E'  proprio questa sua particolare origine a conferire al frumento grande ridondanza genica - sottolinea il direttore, ossia che per una stessa funzione esistono più geni tra loro molto simili - che si riflette nel numero dei geni presenti, 100 mila contro una media di 30-40 mila di molte altre specie''. Un lavoro nel suo complesso che Cattivelli definisce 'titanico', che descrive i geni del frumento e la loro distribuzione sui cromosomi e fornisce inoltre indicazioni per sviluppare un numero illimitato di "marcatori molecolari", strumento fondamentale per accelerare il miglioramento genetico di questa specie. Essi consentono, infatti, di identificare i geni 'utili', ossia quelli che codificano la resistenza a malattie all'interno del genoma e trasferirli nelle nuova varietà tramite una tecnologia nota come marker assited selection già largamente utilizzata nei programmi di miglioramento genetico. ''D'ora in poi chi si occupa di  nuove varietà di frumento, gli 'ingegneri' delle piante - sottolinea il direttore - potrà disporre di nuove conoscenze e strumenti, capaci di identificare in modo rapido e preciso i geni che controllano importanti caratteri agronomici, come produzione, resistenza a malattie e a stress abiotici, e qualitativi. In altri termini, sarà ora molto più rapido selezionare nuove varietà più produttive, più resistenti alle malattie, più salubri, con un valore nutrizionale superiore. E di strada ne è stata fatta  - conclude il nostro interlocutore - visto che il miglioramento genetico del frumento nel corso dell'ultimo secolo ha dimezzato l'altezza delle piante raddoppiando la produttività della coltura''.