L’Italia produce troppo pochi cereali per soddisfare la domanda interna. Per colmare il divario, il progetto europeo BEST-CROP scommette sull’orzo “potenziato”, in grado di sfruttare meglio la fotosintesi e produrre più biomassa, grazie all’impiego di diverse strategie, sfruttando la sua qualità e precocità. Obiettivo: foraggi e biogas più sostenibili. Il CREA Genomica e Bioinformatica lavora da decenni al miglioramento genetico sviluppando varietà innovative come Atlante, precoce e ad alto rendimento. Una rivoluzione verde che parte dai semi.
Pane e pasta, ma anche biscotti, birra e mangimi per la zootecnia: sono solo alcuni esempi di come i cereali entrano direttamente o indirettamente nella nostra dieta, diventandone la principale fonte di energia. Ciononostante, la produzione cerealicola nazionale è da sempre insufficiente a soddisfare la domanda interna. Il futuro della cerealicoltura italiana dipenderà, quindi, anche dall’introduzione di varietà più produttive attraverso il miglioramento genetico.
In questo contesto il progetto BEST-CROP, finanziato dall’Unione Europea, punta ad aumentare la produttività dell’orzo, migliorando il processo fisiologico che è alla base di tutte le piante: la fotosintesi clorofilliana. Attraverso la fotosintesi, le piante convertono l’energia solare in energia chimica producendo zuccheri, utilizzati poi per costruire tessuti, crescere e accumulare riserve (come l’amido nei semi dei cereali).
BEST-CROP: Boosting photosynthESis To deliver novel CROPs for the circular bioeconomy
Finanziamento: 6 milioni di Euro
Ente finanziatore: Unione Europea, nell’ambito del bando Horizon Europe – CIRCBIO (Circular economy and bioeconomy sectors)
Durata: 2023- 2028
Consorzio: 18 partners europei pubblici e privati, coordinati dal Prof. Pesaresi dell’Università di Milano
Obiettivi: ottimizzare la fotosintesi e la produzione di biomassa e migliorare la composizione della paglia di orzo per facilitarne la trasformazione in composti ad alto valore aggiunto, in un’ottica di economia circolare.
L’efficienza di questo processo è, tuttavia, sorprendentemente bassa, tipicamente inferiore al 2% nelle piante adattate ai nostri climi temperati. Ricerche condotte in diversi laboratori in tutto il mondo su organismi semplici (batteri, alghe, piante modello per la ricerca, come Arabidopsis thaliana), hanno dimostrato che è possibile migliorare l’efficienza fotosintetica seguendo diverse strategie: i) regolando la quantità di clorofilla nelle foglie; ii) modificando l’orientamento delle foglie per permettere la penetrazione della luce fino alla parte più bassa della pianta; iii) rendendo più veloce la risposta della fotosintesi ai cambiamenti di luce; iv) aumentando la capacità di assorbire anidride carbonica, un “ingrediente” fondamentale della fotosintesi; v) riducendo le perdite dovute alla fotorespirazione, un processo che si attiva in condizioni di scarsità di anidride carbonica. Per la prima volta, BEST-CROP combinerà queste caratteristiche in una pianta coltivata, l’orzo, per valutarne l’impatto sulla produzione di biomassa.
Aumentare la biomassa è l’obiettivo principale del miglioramento genetico dell’orzo destinato al foraggio e alla produzione di biogas, per il quale anche in Italia si registra un crescente interesse. L’orzo produce infatti un foraggio di qualità, con alto contenuto energetico. Rispetto a frumento e avena è inoltre più precoce, permettendo di liberare prima i terreni, che possono essere destinati ad un secondo raccolto, ad esempio di mais. Il centro di ricerca Genomica e Bioinformatica del CREA (CREA-GB) da oltre 30 anni si occupa di miglioramento genetico dell’orzo. Tra le varietà sviluppate, Atlante è stata selezionata proprio per la elevata capacità di accestimento, cioè di produrre più culmi da un unico seme, e per la sua precocità, tanto che nella maggior parte delle condizioni di allevamento nella Pianura Padana raggiunge la fase di maturazione lattea e, quindi, viene raccolto già nella prima decade di Maggio.
Accestimento
L’accestimento è una fase di crescita delle piante erbacee, specialmente dei cereali, in cui il fusto principale (culmo) sviluppa delle ramificazioni alla sua base, formando così dei fusti secondari (culmi figli o germogli). Questo processo fa assumere alla pianta la forma di un cespo e permette di avere più assi fioriferi, aumentando la resa finale
La maturazione lattea
La maturazione lattea è una fase del ciclo di vita di alcuni cereali (come il frumento e il mais) in cui la granella è ancora piena di liquido, ha un aspetto lattiginoso, è verde e morbida, ed è ricca di amido e proteine, prima di raggiungere la piena maturità e indurirsi. Questa fase, che precede quella cerosa, è caratterizzata da un rapido accumulo di granuli all’interno della cariosside.
Il successo di Atlante nel mercato dei cereali da biomassa è testimoniato dal fatto che nel 2021 è stata la settima varietà d’orzo più certificata in Italia.
Research Assistant presso John Innes Centre
Genetista vegetale che si occupa del miglioramento genetico dei cereali.
#lafrase Genetics loads the gun, and environment pulls the trigger (cit)
Dirigente di ricerca
CREA – Centro di ricerca Genomica e Bioinformatica, Fiorenzuola d’Arda
Studia la diversità dei cereali, orzo in particolare, per identificare le basi genetiche di caratteri utili all’agricoltura e per sviluppare nuove varietà.
#lafrase La scienza avanza a piccoli passi, io ci metto i miei
Collaboratore Tecnico
CREA – Centro di ricerca Genomica e Bioinformatica, Fiorenzuola d’Arda
Breeder per le specie orzo e triticale.
#lafrase Incrocia tutto il meglio e poi spera per il meglio
