Grano duro: la sfida delle TEA

Il CREA-Cerealicoltura e Colture Industriali è in prima linea sul fronte TEA: ha sviluppato un grano duro più resistente ai funghi, pronto alla sperimentazione in campo. Le biotecnologie non sono più un tabù: con cisgenesi e genome editing si ottengono varietà resistenti a malattie e siccità, senza alterazioni innaturali. 

La parola “biotecnologie” non deve più spaventare. Ottenere colture più resilienti, che possano offrire produzioni maggiori e di migliore qualità, utilizzando meno e in maniera sostenibile, si può grazie alle Tecniche di Evoluzione Assistita (TEA). Queste tecniche prevedono principalmente due approcci, entrambi finalizzati all’ottenimento della stessa biodiversità, che si crea in natura mediante incrocio. Il primo è la cisgenesi con cui è possibile trasferire direttamente un gene noto da una varietà a un’altra della stessa specie, o tra specie sessualmente compatibili, migliorando un particolare carattere della pianta, ad esempio la resistenza ad una malattia, senza influenzare gli altri. Il vantaggio consiste nell’accorciare i tempi di ottenimento di una varietà con caratteristiche migliorate, oltre al fatto che, quando si effettua un incrocio classico, si trasferiscono anche altri geni, che spesso sono indesiderati. Il secondo approccio è il genome editing con cui si si induce una mutazione mirata all’interno di una pianta. Si tratta semplicemente di una correzione all’interno di uno specifico gene. Anche in questo caso non è detto che la stessa mutazione non si sarebbe potuta ottenere per vie naturali, pur trattandosi di un evento raro. In entrambi casi, quindi, il risultato sarebbe indistinguibile da quanto prodotto in natura.  

Ad oggi finalmente anche l’Italia ha preso una posizione a livello europeo consentendo, con l’articolo 9-bis del Decreto-Legge 14 aprile 2023, n. 39 (Decreto Siccità) e successive modificazioni, la sperimentazione in campo delle piante prodotte attraverso le TEA. Tale sperimentazione prevede lo svolgimento di attività di ricerca presso siti autorizzati. Si tratta di un fatto  molto importante, perché permette di valutare direttamente in campo sia l’effetto della modifica genetica, sia il suo impatto sulla performance globale della coltura. Per questo motivo, rappresenta uno step imprescindibile per lo sviluppo di produzioni vegetali capaci di rispondere in maniera adeguata agli stress ambientali, come la siccità, e alle malattie. Simili piante migliorate consentirebbero di realizzare un’agricoltura più sostenibile da un punto di vista ambientale ed economico. Piante resistenti alle malattie, ad esempio, consentirebbero di ridurre drasticamente l’impiego di fungicidi chimici, con una notevole riduzione dei costi di gestione per l’agricoltore, e dei livelli di inquinamento per l’ambiente. 

Cosa sta facendo il CREA? 

Al CREA-Cerealicoltura e Colture Industriali di Foggia abbiamo creato mediante la cisgenesi un frumento duro più resistente a diverse malattie fungine (ruggini e oidio), che sono la causa di gravi perdite di produzione ogni anno. Abbiamo trasferito il gene LR67 dal frumento tenero alla varietà di frumento duro Svevo, storicamente utilizzata nel panorama varietale italiano per le sue caratteristiche produttive e qualitative, ma suscettibile alle malattie. Le piante cisgeniche ottenute, che sono state già valutate in condizioni controllate per l’oidio (Foto1), sono pronte ad essere valutate in pieno campo per la conferma della resistenza, anche alle ruggini, in condizioni naturali.  

In conclusione, dobbiamo guardare alle biotecnologie come ad un alleato per l’agricoltura, da affiancare agli approcci classici del miglioramento genetico perché, se la natura non basta a rendere le colture più resilienti, la tecnologia può aiutare ad affrontare meglio le sfide del futuro, soprattutto in un contesto così drammatico di cambiamento climatico.  

La caratterizzazione delle piante cisgeniche Lr67 è inclusa nel progetto Innowheatres (Advanced breeding with Innovative strategies to improve biotic stresses resistance in durum wheat), Prin 2022 ERC LS9 – codice progetto: 2022HMJXCC. Il progetto, di durata biennale, è coordinato dall’Università di Bari, di cui il CREA-CI (sede di Foggia) è subcontraente, e include un secondo partner rappresentato dall’Università di Bologna. L’obiettivo del progetto era svolgere un’indagine integrativa a livello genetico, genomico e biotecnologico per affrontare la complessa base genetica della resistenza alle principali malattie fungine nel grano duro. 

Laurea in Scienze biologiche e dottorato di ricerca in Miglioramento genetico delle specie agrarie e forestali. Ambito di ricerca: studio delle basi genetiche di caratteri di importanza agronomica, principalmente delle malattie, in frumento duro. 

#lafrase Le forze della natura agiscono secondo una segreta armonia che è compito dell’uomo scoprire per il bene dell’uomo stesso e la gloria del Creatore (Gregor Johann Mendel)  

Laurea in Scienze biologiche e dottorato di ricerca in Ecosistemi Agricoli Sostenibili. Ambito di ricerca: colture in vitro e trasformazione genetica in frumento duro per caratteri legati alla qualità e alla resistenza a patogeni, in frumento duro. 

#lafrase Sapiens nihil affirmat quod non probet! (Lucio Anneo Seneca) 

Laurea in Scienze biologiche e dottorato di ricerca in Biochimica e Chimica Applicate; Scuola di specializzazione in Genetica Applicata. Ambito di ricerca: studio delle basi genetiche di caratteri di importanza agronomica, principalmente delle malattie, in frumento duro. 

#lafrase Always be prepared!