Le varietà di canapa del futuro hanno il passaporto molecolare

Resiliente, versatile e ricca di potenzialità: Cannabis sativa L. è una coltura “minore” solo sulla carta. Per garantirne tracciabilità, certificazione e legalità, il CREA-Cerealicoltura e Colture Industriali ha messo a punto il passaporto molecolare, una sorta di “carta d’identità” genetica, che permette di riconoscere ogni varietà attraverso il DNA.. La genetica diventa così uno strumento strategico per rilanciare una filiera antica, con lo sguardo rivolto al futuro. 

La canapa (Cannabis sativa L.) si affaccia al futuro grazie alle avanguardie della genetica. Dal laboratorio arriva in campo uno strumento che definisce l’identità genetica delle varietà: il passaporto molecolare.  

Seppur coltura “minore”, poco coltivata a livello nazionale e con filiere produttive limitate, la canapa possiede una spiccata resilienza a condizioni climatiche avverse e ampie opportunità di impiego, dall’uso di fibra e biomassa per produrre tessuti, bioplastiche e altri biomateriali, al seme per la produzione di olio alimentare e cosmetico, fino all’ottenimento di estratti ricchi di molecole bioattive. Potenzialità economiche enormi, con ricadute e benefici positivi sull’ambiente rendono questa coltura protagonista di sfide importanti per il futuro. La sua coltivazione non può però prescindere da garanzie di tracciabilità delle varietà commercializzate (Fig. 1). 

Cos’è un passaporto molecolare? 

Alla stregua di un’impronta digitale, rilevando piccole differenze a livello del DNA (polimorfismi), chiamate marcatori genetici o molecolari è possibile ottenere un identikit molecolare di una varietà. Il profilo genetico unico così ottenuto è chiamato “passaporto molecolare”, già utilizzato per evitare frodi e per la selezione genetica in altre specie. Per ottenerlo basta un pezzo di foglia o un seme di una varietà, un’analisi del DNA con i marcatori molecolari e il confronto all’interno di banche dati genetiche. 

Perché il passaporto molecolare è così importante per la canapa? 

La distinzione tra varietà industriali (THC < 0,3 %) e varietà ad uso medico è fondamentale per la canapa. L’impiego di varietà non consentite produce danni economici e d’immagine dell’intera filiera. La certezza per i coltivatori di utilizzare sementi di varietà regolarmente iscritte al Catalogo Comune delle Varietà Vegetali dell’Unione Europea, e la disponibilità di strumenti di verifica dei requisiti di certificazione, per gli organi di controllo, sono passaggi cruciali (Fig. 2). 

Il passaporto molecolare per la canapa permetterà di: 

• verificare l’identità varietale dei semi in commercio 

• monitorare la purezza genetica delle produzioni lungo la filiera  

• tutelare il costitutore di varietà brevettate; 

rappresentando un vantaggio per tutti gli attori della filiera: costitutori, produttori, trasformatori, consumatori ed enti di controllo. 

Il ruolo del CREA In Italia, il CREA è impegnato da anni in programmi di sviluppo di nuove varietà di canapa rispondenti alle necessità nazionali, e più recentemente, nella definizione di strumenti per la tracciabilità nell’ambito del progetto CaRiFIT2022 (https://carifit.crea.gov.it/). I ricercatori del Centro di Ricerca Cerealicoltura e Colture Industriali (CREA CI) di Bologna stanno lavorando alla caratterizzazione molecolare delle varietà CREA iscritte al Catalogo Europeo (Tab. 1) per produrne il passaporto molecolare . 

Caratterizzazione molecolare delle varietà italiane di canapa industriale 

All’interno del Task. 1.9 del progetto CaRIFIT2022 partito nel 2023, coordinato dal CREA-CI e sostenuto dal MASAF, con obiettivi di rilancio e rinnovamento della filiera canapicola in Italia, le 9 varietà di canapa del CREA iscritte al Catalogo Europeo sono state sottoposte a sequenziamento dell’intero genoma WGS (Whole Genome Sequencing) con tecnologia NGS (Next Generation Sequencing) Illumina, insieme ad altre varietà italiane e non (in totale 20 genotipi sequenziati). Un set di 454 polimorfismi SNP capaci di discriminare tutte le varietà oggetto di studio è stato identificato (Fig. 3).

Questi marcatori genetici consentiranno di sviluppare strumenti di tutela della proprietà intellettuale, configurandosi come passaporti molecolari delle varietà italiane di canapa industriale

Genetica per l’innovazione varietale 

L’innovazione genetica consente anche lo sviluppo di nuove varietà di canapa rispondenti alle attuali sfide ambientali, economiche e sociali tramite: 

• Riduzione del contenuto di THC nelle varietà industriali 

• Aumento del contenuto di fitocannabinoidi non psicoattivi di interesse farmacologico 

• Miglioramento della tolleranza a stress ambientali 

• Miglioramento della qualità del seme 

• Incremento della resa in fibra e seme con varietà maggiormente adattabili agli ambienti di coltivazione e alla meccanizzazione 

Oltre al sequenziamento dei genomi, anche le Tecnologie di Evoluzione Assistita (come l’editing genomico) concorrono a sviluppare varietà “su misura” per i diversi impieghi industriali (https://creafuturo.crea.gov.it/9760/), puntando a restituire alla canapa un ruolo centrale nell’agricoltura italiana ed europea, partendo da una pianta antica per costruire una filiera moderna basata su qualità, sicurezza e sostenibilità. 

CPVO – Ufficio Comunitario delle Varietà Vegetali per il rilascio del brevetto UE. Monoica: pianta che porta sia organi sessuali maschili che femminili sulla stessa pianta, in fiori separati. Dioica: piante, che presentano individui con organi riproduttivi di un solo sesso. 

Dal 2018 si occupa, all’interno del gruppo canapa delle sedi di Bologna e Rovigo, della gestione agronomica delle prove di campo dei progetti inerenti alla Canapa. È il referente della collezione per il progetto RGV FAO. Collabora allo sviluppo in campo di linee di lino da olio e brassicacee destinate alla biofumigazione.

#lafrase La natura non fa nulla di inutile (Aristotele) 

#lafrase Non disprezzate la sensibilità di nessuno. La sensibilità è il genio di ciascuno di noi (C. Baudelaire)

#lafrase Mostrare che i pezzi non si incastrano nel modo in cui avevi proposto: se ci riesci, proponi un’altra soluzione. E poi riprovi (K. Mullis) 

#lafrase La storia della scienza, come quella di tutte le idee umane, è storia di sogni irresponsabili, di ostinazioni e di errori (K. Popper)