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giovedì, 26 Maggio 2022

Scienza e AgroBiodiversità: il futuro ha un cuore antico

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Luigi Cattivelli. Direttore CREA Centro di Ricerca Genomica e Bioinformatica

Oggi la scienza è più che mai consapevole dell’importanza dell’agrobiodiversità e del suo valore strategico per vincere la sfida di un futuro sostenibile e resiliente al cambiamento climatico.  Ma su cosa si sta lavorando e con quali prospettive? 

Ne parliamo con Luigi Cattivelli, Direttore del CREA Genomica e Bioinformatica

Cosa fa la ricerca oggi e cosa potrebbe fare in tal senso domani? 

In modo sintetico, si può dire che la ricerca genomica moderna non fa altro che studiare la biodiversità esistente alla continua ricerca di geni utili da introdurre nelle varietà coltivate. Le ampie collezioni di germoplasma esistenti vengono analizzate a livello genomico (cioè la diversità nelle sequenze DNA) e a livello fenotipico (cioè i caratteri espressi dalle piante come, ad esempio, l’altezza, la resistenza alla siccità o a una malattia, il tempo di fioritura ecc. ). La combinazione dei dati molecolari (diversità del DNA) con i dati sui caratteri (es. resistenza ad una malattia) consente di identificare i geni che controllano i caratteri. L’identificazione della relazione tra gene e carattere permette di introdurre i geni per i caratteri utili all’interno delle varietà coltivate. Ad esempio, le numerose emergenze sanitarie, che si sono susseguite negli ultimi cinquant’anni, sono state spesso risolte dall’identificazione, in linee presenti nelle banche di germoplasma, di fonti di resistenza, che sono state successivamente trasferite mediante incroci e recentemente mediante incroci assistiti da marcatori molecolari, nelle varietà che coltiviamo. L’agrobiodiversità rappresenta, quindi, un serbatoio di geni, che ci rendono capaci di affrontare le sfide del futuro, e ,quindi, conservare e studiare la biodiversità delle specie coltivate è l’equivalente di un’assicurazione sul nostro futuro. 

Qual è il contributo del CREA  in tal senso?  

Il CREA è l’istituzione con la più vasta raccolta di agrobiodiversità in Italia, in quanto dispone di ampie collezioni di germoplasma per tutte le specie coltivate nel nostro Paese. Sono in atto numerosi programmi di ricerca finalizzati alla caratterizzazione e allo studio della diversità conservata presso il CREA e continuamente vengono scoperti nuovi geni potenzialmente utili per affrontare le sfide imposte dai cambiamenti climatici. Questi geni vengono poi trasferiti nelle varietà moderne attraverso i programmi di miglioramento genetico del CREA, anche in collaborazione con industrie private. Di fatto, il CREA dimostra che lo studio della biodiversità ha già un impatto nella vita di tutti i giorni e le moderne varietà coltivate contengono già tratti scoperti originariamente in linee presenti nelle banche del germoplasma.  

Lo studio della biodiversità non è però solo lo studio delle piante presenti nella banche del germoplasma (piante del passato), la biodiversità si può anche creare ex novo attraverso l’induzione di mutazioni o attraverso le moderne tecniche di Genome editing. Anche in questo campo il CREA è attivo e coordina vasti progetti nazionali per creare nuova biodiversità con le biotecnologie sostenibili. Qualcuno potrebbe chiedersi perché creare nuova biodiversità, vista la grande quantità di biodiversità disponibile nelle banche del germoplasma. Purtroppo non è infrequente trovarsi in situazioni dove, nonostante i tanti materiali disponibili, nessuno di essi sia portatore del carattere che stiamo cercando. In questi casi è necessario generare nuova biodiversità alla ricerca di quel carattere utile per la moderna agricoltura, ma non ancora sviluppato dall’evoluzione naturale. 

Uno “sguardo al futuro” in questa direzione… Cosa vedi? 

“La biodiversità si conserva e la biodiversità si crea”, ma in futuro l’attività più importante sarà la comprensione della biodiversità. Capire la biodiversità significa spiegare, attraverso i geni, che cosa rende una forma diversa dall’altra. Alla base di questo lavoro c’è un uso esteso del sequenziamento dei genomi e di confronto tra le sequenze delle diverse varietà. Ad esempio, in riso, la specie coltivata dove gli studi genomici sono più avanzati, sono già disponibili le sequenze di circa 3000 varietà diverse e questo consente, già ora, di spiegare gran parte della diversità del riso attraverso la diversità dei suoi geni. Passare dalla descrizione alla comprensione della biodiversità è la sfida che abbiamo davanti, vincere questa sfida permetterà di poter selezionare le piante che coltiveremo nei prossimi anni, grazie alle nostre conoscenze dei geni e non solo alle osservazioni, in gran parte empiriche, fatte in campo. 

Giulio Viggiani
Giornalista pubblicista e componente dell’Ufficio Stampa CREA

Svolge attività di branding, media relations, implementazione ed aggiornamento contenuti dell’area stampa del sito CREA, pianificazione eventi, rassegna stampa press e audio-video; news e comunicati stampa su seminari, convegni, eventi, studi e attività scientifiche dell’ente

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