Un passo fondamentale per sostenere il futuro della filiera nazionale del grano
duro e della pasta
Un consorzio internazionale ha pubblicato sulla rivista scientifica Nature
Genetics la sequenza completa dei 14 cromosomi della varietà di frumento duro
‘Svevo’.
Il genoma studiato contiene 66.000 geni e la sua analisi ha consentito di
identificare decine di migliaia di marcatori molecolari che potranno essere
utilizzati per la selezione di varietà migliorate. Un lavoro fondamentale, che
costituirà un riferimento per tutta la futura attività di miglioramento genetico
e per l’identificazione e la tutela delle diverse tipologie di frumento
attraverso tecniche di tracciabilità molecolare.
Il frumento duro, la materia prima della pasta, icona del ‘Made in Italy’
alimentare, è stato selezionato dall’uomo a partire dal farro alcune migliaia di
anni fa in Mesopotamia, ma si è diffuso in Italia alla fine del dell’impero
romano ed oggi viene coltivato in tutti i continenti. Nel bacino del
Mediterraneo è la principale fonte di reddito per molti piccoli agricoltori
nelle aree marginali dell’Africa settentrionale e del Medio Oriente, ma deve
fare i conti con i preoccupanti cambiamenti climatici in atto e con una forte
pressione demografica in grado di provocare tensioni sociali e flussi migratori.
Solo una efficace azione di miglioramento genetico potrà consentire di
selezionare varietà più produttive ed ecosostenibili in grado di garantire un
reddito adeguato in regioni così a rischio.
Nel corso del lavoro, le conoscenze sul genoma sono state utilizzate per
comprendere il processo evolutivo che ha portato dal farro selvatico (il
progenitore del farro coltivato) al moderno frumento duro e per isolare un nuovo
gene capace di limitare l’accumulo di cadmio nei semi, un chiaro esempio di come
lo studio dei genomi consente la scoperta di fattori che aumentano ulteriormente
la salubrità e la qualità del frumento duro e della pasta.
Lo studio è firmato da oltre 60 autori di 7 diversi paesi coordinati da Luigi
Cattivelli del CREA insieme ad un team internazionale costituito da Curtis
Pozniak dell’Università di Saskatchewan (Canada), Aldo Ceriotti e Luciano
Milanesi del Consiglio nazionale delle ricerche (CNR), Roberto Tuberosa
dell’Università di Bologna e Klaus Mayer dell’Helmholtz Zentrum München
(Germania). Inoltre, tra le altre istituzioni partecipanti vi è un ulteriore
contributo italiano rappresentato dall’Università di Bari.
“Il rilascio della sequenza del genoma apre prospettive totalmente nuove per la
filiera del frumento duro”, afferma Luigi Cattivelli, direttore del CREA
Genomica e Bioinformatica, “consente di identificare geni di grande rilevanza
pratica come quelli responsabili della resistenza alle malattie o
dell’adattamento alle nuove condizioni climatiche e fornisce il background
necessario per una tracciabilità molecolare avanzata di tutte le tipologie di
frumento duro e farro”.
“Con la sequenza del genoma abbiamo il panorama completo dei geni che codificano
per le proteine del glutine in una importante varietà di frumento duro. Queste
informazioni saranno utili per comprendere i fattori che determinano la qualità
tecnologica e nutrizionale delle semole”, sottolinea Aldo Ceriotti.
“La disponibilità della sequenza genomica facilita l’identificazione dei geni
che regolano la risposta adattativa della pianta alla siccità e la capacità di
assorbire acqua e fertilizzanti”, precisa Roberto Tuberosa, “consentendo quindi
l’utilizzazione della selezione assistita con marcatori per costituire in tempi
brevi nuove cultivar più resilienti alle avversità climatiche e più
ecocompatibili”.
Il lavoro ha beneficiato di diversi finanziamenti, tra cui un importante
contributo del progetto Bandiera MIUR InterOmics, coordinato da Luciano
Milanesi. Tutti i risultati delle annotazioni del genoma sono consultabili
presso il sito http://www.interomics.eu/durum-wheat-genome e nella banca dati
scientifica GrainGenes. Il lavoro pubblicato in Nature Genetics dal titolo
"Durum wheat genome highlights past domestication signatures and future
improvement targets” è disponibile a questo link:
http://dx.doi.org/10.1038/s41588-019-0381-3