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Frumento: sequenziamento del Dna e metodi inclusivi per far fronte alle sfide del futuro

Spighe di granoGrazie alla sua capacità di adattamento alle differenti condizioni climatiche, il frumento è uno dei cereali più diffusi al mondo. Considerato una delle prime piante domesticate dall’uomo e coltivato stabilmente da migliaia di anni, il grano (frumento) fornisce il 20% del fabbisogno calorico globale e, secondo stime recenti, la sua produzione dovrebbe aumentare oltre il 50% entro 2050 per soddisfare la crescente domanda di cibo. Tale rilevanza lo ha reso protagonista di alcune importanti ricerche scientifiche nell’ambito della sicurezza alimentare, come quella condotta da una squadra internazionale di scienziati guidata dal Crop development centre dell’Università di Saskatchewan (Canada) che ha sequenziato il Dna di 10 varietà di frumento provenienti dal Nord America, dall’Asia, dall’Europa e dall’Australia.

I risultati del progetto 10+ Genome, pubblicati sulla rivista Nature, rappresentano il quadro più completo dei dati genetici della pianta. I dati sono liberamente consultabili da ricercatori e ricercatrici nonché da coloro che coltivano in tutto il mondo, e vanno a incrementare la mappa di riferimento del genoma del grano pubblicata nel 2018 dall’International wheat genome sequencing consortium. Lo sviluppo di questo tipo di ricerche, conduce verso l’identificazione dei geni responsabili di quelle caratteristiche ritenute spesso importanti, come la resa elevata, la tolleranza al caldo e alla siccità e la resistenza a malattie e parassiti. Il team di quest’ultimo studio, per esempio, è riuscito a isolare il gene resistente all’insetto chiamato Sm1, il moscerino del grano, e a individuare nel frumento moderno segmenti cromosomici di varietà di grano selvatico che può migliorare i raccolti. La scoperta di questi geni funzionali fa sì che si possa garantire la loro presenza nella prossima generazione di cultivar (con cui si indicano le varietà della pianta ottenute con il miglioramento genetico) di grano.

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Il frumento comune è una delle colture più coltivate insieme al mais e al riso

Oltre a essere un alimento di base a livello mondiale, il frumento comune è una delle colture più coltivate insieme al mais e al riso, e per questo motivo è ritenuto fondamentale per affrontare le sfide del futuro in termini di nutrizione e salute. Al fine di raggiungere questi obiettivi, una delle alleanze più efficaci è quella tra genetisti e comunità agricole. Se i ricercatori tendono a concentrarsi solo sulla varietà della pianta, gli agricoltori osservano la varietà inserita nel particolare contesto naturale. Una collaborazione di questo tipo ha fatto vincere il “Bologna Award 2017” (premio per la produzione agroalimentare sostenibile) allo studio portato avanti da un ricercatore (Matteo dell’Acqua) della Scuola Sant’Anna di Pisa e da 60 contadini delle comunità etiopi di Melfa e Workaye.

Sulla base dell’esperienza diretta, il seme non è più stato analizzato in laboratorio ma direttamente a partire dalla resa nella coltivazione. I contadini sono stati coinvolti per capire quali fossero le caratteristiche più importanti per loro, evitando in questo modo anche il paradosso per cui delle soluzioni biologicamente impeccabili si rivelassero socialmente impossibili. Per spiegare tale conflitto, il genetista Salvatore Ceccarelli è solito proporre l’esempio che riguarda un metodo infallibile alla resistenza alla siccità: la produzione di varietà precoci. Se tale soluzione appare perfetta dal punto di vista biologico, per le contadine e i contadini potrebbe non rappresentare un vero vantaggio. Spesso, infatti, chi non riesce a vivere di sola agricoltura integra i propri guadagni con un lavoro in contesti urbani svolto nell’intervallo di tempo tra la semina e la raccolta. Il vantaggio produttivo conseguito con una varietà più precoce potrebbe quindi non compensare il guadagno perso qualora l’occupazione in città fosse abbandonata a causa della raccolta anticipata.

frumento
Il mercato dei semi è controllato per oltre il 60% da 4 multinazionali: Monsanto-Bayer, Corteva, ChemChina-Syngenta, BASF

Tale metodo di ricerca che restituisce potere decisionale agli agricoltori e decentralizza il lavoro di selezione nei campi è chiamato “miglioramento genetico partecipativo” alla base del quale c’è l’idea che a ogni terreno corrisponda il proprio seme. Questo concetto abbraccia il principio della biodiversità, considerata da una parte la chiave per la sicurezza alimentare, ma dall’altra limitata da quella scienza del miglioramento genetico condotto nelle stazioni sperimentali che porta inevitabilmente all’uniformità. Da ricordare è anche il fatto che per essere legalmente commercializzata una varietà deve essere iscritta al Registro delle Varietà, passaggio che richiede uniformità, stabilità e riconoscibilità. Le prime due caratteristiche necessarie si contrappongono però alla necessità di adattarsi ai cambiamenti climatici, tratto ritenuto cruciale vista l’emergenza siccità.

Se si parla di semi non è possibile non citare la questione del monopolio del mercato mondiale dei semi, un giro d’affari che vale miliardi di dollari controllato per oltre il 60% da 4 multinazionali (Monsanto-Bayer, Corteva, ChemChina-Syngenta, BASF). Il controllo del seme porta inevitabilmente a una ridotta possibilità di scelta che si ripercuote sulla diversità di ciò che si coltiva e dunque si mangia. La sovranità alimentare sembra andare di pari passo con le New breeding techniques – le nuove tecniche di miglioramento genetico che hanno come obiettivo la creazione di nuove generazioni di piante –, ma, come già dimostrato, lo sviluppo tecnologico può dialogare con realtà locali sviluppando un metodo inclusivo che si basa su una selezione che si adatta alle condizioni, rispettando in questo modo le caratteristiche di un determinato ambiente, la biodiversità e l’integrità degli organismi vegetali.

© Riproduzione riservata. Foto: stock.adobe.com

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Roberto La Pira

  Francesca Faccini

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