Scoperto il gene del grano che può raddoppiare i raccolti

Si apre una nuova frontiera del miglioramento genetico del grano, che potrà garantire varietà più produttive.

Il gene è chiamato Photoperiod-1 (Ppd-1) ed è usato regolarmente dai selezionatori per garantire che il grano fiorisca prima dell'estate, evitando le dure condizioni climatiche estive. Tuttavia, ci sono inconvenienti noti.

"Mentre questa variazione avvantaggia la produttività del grano allineando l'impollinazione e lo sviluppo del grano con condizioni ambientali più favorevoli, penalizza anche la resa riducendo il numero di cimette e spighette che si formano sull'infiorescenza del grano", afferma il dottor Scott Boden, Future Fellow presso la School of Agriculture, Food and Wine dell'Università di Adelaide.

Esaminando i geni la cui espressione è influenzata da Ppd-1, il team di ricerca del Dr. Boden ha scoperto due fattori di trascrizione che possono essere modificati per influenzare il numero e la disposizione delle spighette portanti che si formano su un'auriga di grano, nonché i tempi di emergenza dell'orecchio.

"La delezione di un fattore di trascrizione, chiamata ALOG1, aumenta la ramificazione sia nel grano che nell'orzo, che normalmente formano infiorescenze non ramificate, e suggerisce che questo gene potrebbe essere un importante regolatore di picchi non ramificati nella famiglia delle colture Triticeae", afferma il dott. Boden

“Le conoscenze acquisite informeranno i selezionatori sugli obiettivi genici di Ppd-1, per i quali possiamo utilizzare la diversità genetica per progettare genotipi che potrebbero produrre meglio”.

In modo casuale, i ricercatori tedeschi hanno scoperto un effetto simile per i fattori di trascrizione ALOG1 nell'orzo, che fornisce indizi entusiasmanti all'evoluzione delle infiorescenze non ramificate di grano e orzo, rispetto a quelle di riso e mais che mostrano modelli ramificati più elaborati.

"Il grano contribuisce al 20% delle calorie e delle proteine alla dieta umana, e gli scienziati e i selezionatori devono trovare modi per aumentare i raccolti di grano tra il 60-70% entro il 2050 per mantenere la sicurezza alimentare per la crescente popolazione globale", afferma il dott. Boden "Prevediamo che la nostra ricerca porterà a ulteriori scoperte di geni che controllano lo sviluppo della fioritura e ramificazione nel grano e, in tal modo, avvantaggiando lo sviluppo di strategie per migliorare il potenziale di rendimento del grano”