Un 2018 di innovazioni scientifiche per l’agricoltura Ricerca

2018, anno ricco di innovazioni scientifiche. Tante le nuove scoperte che, a mio avviso, avranno un enorme impatto e che daranno il loro contributo alla grande sfida di sfamare una popolazione mondiale in continuo aumento. Due le ricerche che mi hanno colpito in modo particolare.

Il 1 Gennaio 2018, viene pubblicata su Nature Plants una ricerca che propone un nuovo metodo di migliorare e selezionare le piante agrarie per lo sviluppo di nuove varietà (link).  Il metodo, chiamato “Speed breeding”, nasce dall’adattamento di una tecnologia di illuminazione usata dalla NASA per coltivare piante nello spazio. Il consorzio di ricercatori del John Innes Centre (UK) e della Queensland University (Australia) dimostra la possibilità di accelerare il normale tempo di completamento del ciclo biologico di tante piante coltivate, semplicemente allungandone il fotoperiodo fino a 22 ore di luce giornaliera. Le luci utilizzate dai ricercatori sono delle luci LED ad una determinata lunghezza d’onda ed intensità che stimolano nelle piante una fotosintensi più efficiente. Lo studio mostra come sia possibile raggiungere fino a 6 generazioni all’ anno per grano, orzo, ceci e piselli e 4 per canola invece delle normali 2-3 per anno sotto le normali condizioni in serra. Inoltre, i ricercatori dimostrano che le piante coltivate a questo regime di luce abbiano una qualità comparabile, se non superiore, a quelle cresciute sotto le normali condizioni di serra.

Perché questo è rivoluzionario? I programmi di miglioramento genetico culminano nello sviluppo e nella commercializzazione di nuove varietà e possono durare dai 12 ai 20 anni. Tempi molto lunghi, spesso dovuti al limitato numero di generazioni ottenibili nell’anno e durante le quali i breeder fanno selezioni e prove di campo. Quindi, in un sistema (in primis l’Europa) che guarda ancora con sospetto alle biotecnologie per il miglioramento delle piante, questa tecnica permette di accorciare i tempi e creare rapidamente varietà resistenti, di qualità e più tolleranti a stress abiotici.

Biotecnologie, appunto. Quest’anno ha visto la nuova tecnica di genome editing CRISPR/Cas consolidarsi come breakthrough scientifico, per la sua capacità di indurre mutazioni precise e mirate nel genoma. In un altro studio pubblicato su Nature Plants ad Ottobre (link), un gruppo di ricercatori ha utilizzato CRISPR/Cas per indurre delle mutazioni in Physalis pruinosa (in italiano alchechengi) una specie appartenente alla famiglia delle Solanaceae, la stessa di pomodoro, melanzana e patata. Physalis fa parte di quel gruppo di colture considerate “orfane”, ossia colture autoctone, ma marginali e che non hanno ricevuto attenzione dalla tecnologia e dalla grande industria alimentare ed agricola. Il motivo è che spesso queste piante non sono ancora “domesticate”, cioé hanno delle caratteristiche selvatiche che le rendono poco inclini alla coltivazione industriale. Nel caso specifico di Physalis, il suo portamento cespuglioso e la produzione di pochissimi frutti di piccola taglia la rende una pianta davvero difficile da coltivare su larga scala, nonostante il sapore superlativo e le interessanti caratteristiche organolettiche. Dunque, nel loro studio i ricercatori utilizzano CRISPR/Cas per modificare in modo specifico quei geni che controllano caratteristiche come portamento, produzione di fiori and taglia del frutto. Il risultato è che le piante con tali mutazioni hanno portamento retto, producono più fiori e frutti più grandi. Caratteristiche che rendono questa pianta “domesticata” e quindi più disponibile all’agricoltura.

Questo studio prova una cosa importantissima, ossia che CRISPR/Cas ha un elevatissimo potenziale nell’accelerare la domesticazione di piante selvatiche e dunque la loro introduzione nel nostro sistema agricolo ed alimentare, semplicemente andando a mutare pochissimi geni. Se pensiamo alle migliaia di anni che sono servite per domesticare le nostre colture a partire da antiche accessioni selvatiche, l’utilizzo di CRISPR/Cas per velocizzare lo stesso processo è rivoluzionario. Peccato però, che a luglio scorso la Corte di Giustizia Europea ha messo al bando i prodotti ottenuti con CRISPR/Cas, equiparandoli a prodotti “OGM”. Una decisione che stupisce, perché non ha solo ignorato i pareri in merito di innumerevoli accademie e società scientifiche ma soprattutto fa sorridere aver creato una norma vuota e sostanzialmente inapplicabile, visto che le mutazioni indotte da CRISPR/Cas sono indistinguibili, non tracciabili perché identiche a quelle spontanee. 


Claudio Cropano

“Tanto vale l’uomo, tanto vale la sua terra”

Campano, classe ’91, autore ed editor di questo blog. Dottorando di ricerca al Politecnico Federale di Zurigo (ETH Zürich). Dopo la laurea triennale in Scienze Agrarie all’Università di Napoli “Federico II” non resisto all’irrefrenabile voglia di vivere tra mulini a vento e tulipani. Quindi faccio le valigie e parto alla volta dei Paesi Bassi. Lì studio alla Wageningen University and Research Centre laureandomi in Plant Sciences. Ora faccio ricerca nel campo del miglioramento genetico delle piante. Questo significa che vi annoierò maggiormente con articoli riguardanti la genetica, la ricerca e quelle cattivone delle multinazionali. Scherzo. Vi annoierò anche su molto altro.

Commenti

  1. Pietro Della Sala Dice: gennaio 18, 2019 at 1:22 pm

    Claudio a te che sei genetista e amante del dibattitoe a tutti i nostri lettori interessati consiglio questo articolo: https://www.nature.com/articles/s41562-018-0520-3?error=cookies_not_supported&fbclid=IwAR1YMQscJvuHMmrNbBg5MDW98GpdbsoDySB11GE8dpJUDkbo_KavbcnruBk

    Sebbene faccia un ‘passo indietro’ rispetto alla CRISP/Cas (e’ sugli OGM) e non sia prettamente di agraria gia’ lo ascrivo tra migliori articoli del 2019!

Lascia un commento