Ricerca, Crea: genomica e bioinformatica per un’agricoltura più sostenibile

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E’ la “Genomica” (il moderno nome della genetica) – cioe’ la scienza che descrive e determina le caratteristiche degli esseri viventi – l’ultima frontiera di un’agricoltura sempre piu’ sostenibile, competitiva e resiliente ai cambiamenti climatici. Ed e’ in questo ambito che opera il Crea Genomica e Bioinformatica con l’obiettivo di rendere l’industria sementiera italiana protagonista del mercato sementiero e l’agricoltura nazionale “proprietaria” dei semi che coltiva, una condizione che oggi spesso non si verifica. Dopo aver sequenziato i genomi delle principali specie agrarie, la sfida dei prossimi anni sara’ comprendere la biodiversita’. Comprendere e’ molto piu’ che caratterizzare e conservare, e’ trovare i geni che rendono una varieta’ diversa da un’altra. Sara’ necessario ricorrere sempre piu’ al sequenziamento completo dei genomi di varieta’/linee diverse della stessa specie, in modo da costruire il pangenoma, cioe’ la somma dei geni di tutte le varieta’ di una specie, compresi quelli presenti solo in alcune varieta’ e che sono i responsabili della biodiversita’. Conoscere il pangenoma significa, ad esempio, capire in modo approfondito cosa rende le nostre varieta’ tipiche diverse dalle altre, ma anche quali geni ci servono per selezionare le varieta’ necessarie per l’agricoltura di oggi.
Si tratta di applicare il genome editing (cioe’ la biotecnologia recentemente premiata con il Nobel) al miglioramento genetico delle principali specie coltivate (progetto BIOTECH). Si ricercano nuovi geni per resistenza alle malattie ai picchi termici estivi ed alla limitata disponibilita’ idrica e si sviluppano nuovi modelli di selezione basati sulla selezione genomica, una tecnologia che consente di predire le migliori combinazioni di geni per permettere alle piante di adattarsi alle condizioni climatiche future e di essere coltivate con il minor impatto ambientale possibile. In questa prospettiva, il Centro Genomica e Bioinformatica e’ impegnato nel trasferire al sistema sementiero nazionale le avanzate tecnologie messe a punto e per questo lavora in stretta collaborazione con il mondo sementiero, tramite progetti di finanziati direttamente da privati.

LA SCOPERTA DEI MICRORGANISMI
Ogni pianta vive circondata da un universo di microrganismi, alcuni patogeni, altri benefici. Studiandolo con gli strumenti genomici, si possono isolare i ceppi benefici da utilizzare per promuovere la performance agronomica e la resilienza agli stress ambientali delle colture.

DNA PER TRACCIARE LE FILIERE AGROALIMENTARI
La tracciabilita’ e’ un requisito essenziale per garantire la qualita’ delle produzioni agricole e dei prodotti alimentari ed i metodi basati sul DNA si stanno affermando come strumenti di controllo affidabili, efficienti ed altamente sensibili. Quindi, se da un lato, il Centro studia i genomi delle piante, dall’altro usa queste informazioni per sviluppare sistemi di tracciabilita’ delle filiere agroalimentari basati sul tracciamento del DNA: presso il Centro si stanno sviluppando test da impiegare direttamente sui luoghi di produzione, con costi limitati e gestibili anche da personale non specializzato. “Non c’e’ agricoltura senza genetica ed avere in mano i semi e le conoscenze necessarie per la selezione dei semi significa avere in mano le chiavi dell’agricoltura – spiega Luigi Cattivelli, direttore Crea Genomica e Bionformatica – Il futuro richiede nuove varieta’ idonee alle nuove condizioni climatiche, servono varieta’ moderne per i tempi moderni. Il Centro sviluppa ed applica le conoscenze genomiche piu’ avanzate per consentire al Paese di essere protagonista del settore sementiero e dare all’agricoltura italiana la proprieta’ dei semi che coltiva”.