Svelato il genoma del grano tenero

Svelato il genoma del grano tenero

13 anni è durata la ricerca internazionale sul cereale più coltivato al mondo. Il CREA nel gruppo di lavoro

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28

Agosto
2018

Il grano tenero, come si suole dire in questi casi, non ha più segreti: il suo genoma è stato sequenziato grazie al lungo lavoro di oltre 200 scienziati, appartenenti a 73 istituti di ricerca in 20 nazioni. Per l’Italia ha partecipato il CREA, il più importante ente di ricerca agroalimentare del nostro Paese.

Lo studio, pubblicato sulla rivista internazionale Science, è stata condotta dall'IWGSC (International Wheat Genome Sequencing Consortium), un consorzio di collaborazione internazionale pubblico e privato, con 2.400 membri in 68 Paesi. L'articolo scientifico descrive il genoma della varietà di riferimento per il frumento tenero, Chinese Spring. La sequenza genomica del DNA dei 21 cromosomi del frumento tenero è di altissima qualità, la migliore mai ottenuta fino ad oggi per questa specie.

Questo consentirà la produzione di varietà più adatte ai cambiamenti climatici e più sostenibili, con rese più elevate e una migliore qualità nutrizionale.

Un risultato importante, se si pensa che il grano tenero costituisce l'alimento base di oltre un terzo della popolazione mondiale e rappresenta quasi il 20% del totale delle calorie e delle proteine consumate in tutto il mondo, più di ogni altra fonte di cibo. Inoltre, costituisce anche una fonte importante di vitamine e minerali.

Il CREA ha contribuito all’annotazione manuale del genoma del frumento (cioè il riconoscimento dei singoli geni all’interno delle 15 miliardi di basi dell’intero genoma) attraverso la propria esperienza nello studio della resistenza delle piante al freddo. Alcune specie, e tra queste il grano tenero, possono sopravvivere fino a -20°C, nel caso di alcune varietà di frumento. Questa caratteristica dipende da una particolare famiglia di geni denominati CBF che conferiscono alla pianta la capacità di vivere a temperature di molti gradi sotto lo zero, con un enorme impatto sulla sua possibilità di essere coltivata nelle zone del pianeta con clima temperato. Il gruppo di ricerca del CREA, coordinato da Luigi Cattivelli, direttore del CREA Genomica e Bioinformatica, ha identificato i geni CBF nel nuovo genoma, un risultato che consentirà una miglior comprensione dei meccanismi di adattamento ai cambiamenti climatici.

Le ricadute su produttori e consumatori

In Italia il grano tenero è una importante coltura con profonde radici storiche. A cominciare dal lavoro di Nazareno Strampelli, il miglioramento genetico del frumento tenero è stato per molti decenni una priorità per la ricerca e l’industria sementiera italiana. Negli ultimi anni, tuttavia, abbiamo assistito ad una forte perdita di competitività nel settore del frumento tenero in Italia e nel 2018, stando agli ultimi dati, la produzione nazionale ed europea ha subito una forte riduzione a causa del clima sfavorevole, conseguenza dei cambiamenti climatici globali. “Le nuove conoscenze sul genoma del frumento tenero - ha affermato Luigi Cattivelli, coordinatore CREA dello studio - possono fornire l’occasione per rivitalizzare il comparto tramite collaborazioni pubblico-private che consentano di trasferire le più avanzate conoscenze genomiche in nuove varietà resistenti alle malattie, più efficienti nell’uso delle risorse e più produttive. Un’azione indispensabile per un’agricoltura nazionale sostenibile capace di produrre alimenti di qualità”.

Tanto per avere un’idea della situazione della coltura che fornisce il prodotto base per il pane, la pizza e l’industria dolciaria, la produzione nazionale di frumento tenero, che nei primi anni '70 era di circa 7 milioni di tonnellate, è oggi dimezzata con una produzione compresa tra 3,0 e 3,5 milioni di tonnellate, un quantitativo che copre meno del 50% del fabbisogno nazionale.


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