La nuova ricerca genetica dell’Università della California, Davis ha evidenziato che in futuro, in condizioni di siccità, la coltivazione del grano potrebbe diventare più facile.
Il team internazionale di scienziati ha scoperto che il giusto numero di copie di uno specifico gruppo di geni, può stimolare una lunga crescita delle radici, consentendo alle piante di grano di attingere acqua da fonti più profonde.
Gilad Gabay, ricercatore presso il Dipartimento di scienze vegetali della UC Davis, responsabile dello studio pubblicato nella rivista Nature Communication, ha affermato:
«La ricerca fornisce nuovi strumenti per modificare l’architettura delle radici del grano in modo da resistere a condizioni di scarsità d’acqua».
Le radici sono fondamentali per ottenere rese migliori in condizioni di siccità
Gilad Gabay ha detto:
«Le radici svolgono un ruolo molto importante nelle piante. La radice assorbe l’acqua e le sostanze nutritive per sostenere la crescita delle piante, questa scoperta è uno strumento utile per ingegnerizzare i sistemi di radici per migliorare la resa in condizioni di siccità nel grano».
È stato fatto molto per migliorare la produzione di grano, ma le perdite dovute alla scarsità d’acqua possono annullare altri miglioramenti. Le colture in grado di adattarsi a condizioni di scarsità d’acqua ma con rese più elevate, saranno fondamentali per produrre cibo sufficiente per una popolazione in crescita di fronte al riscaldamento globale.
Jorge Dubcovsky, capo progetto presso il laboratorio in cui lavora Gilad Gabay, ha affermato:
«Finora si sapeva poco sui geni che influenzano la struttura delle radici del grano. La scoperta della famiglia di geni – nota come OPRIII (*) – e il fatto che diverse copie di questi geni influenzino la lunghezza delle radici è un passo significativo. La duplicazione dei geni OPRIII porta ad un aumento della produzione di un ormone vegetale chiamato acido jasmonico, che tra le altre cose provoca l’accelerazione della produzione di radici laterali. Diverse dosi di questi geni possono essere utilizzate per ottenere differenti radici».
(*) I geni OPRIII forniscono un utile punto di ingresso per ingegnerizzare l’architettura delle radici nel grano e in altri cereali.
Dalla genomica all’allevamento
Il team di ricercatori per ottenere radici più lunghe, ha utilizzato la tecnologia di editing genetico CRISPR per eliminare alcuni dei geni OPRIII che erano duplicati nelle linee di grano con radici più corte; al contrario, aumentando le copie di questi geni, si ottenevano radici più corte e ramificate, ma l’inserimento di un cromosoma di segale, con conseguente diminuzione dei geni OPRIII del grano, ha generato radici più lunghe.
Gilad Gabay ha detto:
«La messa a punto del dosaggio dei geni OPRIII può consentirci di progettare sistemi con radici adattate alla siccità, a condizioni normali e a scenari diversi».
Conoscere la giusta combinazione di geni significa che i ricercatori possono cercare varietà di grano che presentino queste variazioni naturali e riprodurle per rilasciarle ai coltivatori che piantano in ambienti con poca acqua.
