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Progetto IMPRESA, combattere gli stress ambientali del grano duro

L’agricoltura ha due sfide davanti a sé: nutrire una popolazione in crescita e affrontare le conseguenze del cambiamento climatico. L’Italia è in prima fila nel progetto di ricerca internazionale IMPRESA che ha l’obiettivo di accrescere la capacità di risposta e adattamento agli stress ambientali del grano duro ricombinandolo con specie selvatiche naturalmente resistenti

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Foto di CANDICE CANDICE da Pixabay

Italia in prima fila nel progetto IMPRESA. Accrescere la capacità di risposta e adattamento agli stress ambientali è l’obiettivo del progetto IMPRESA (IMProving RESilience to Abiotic stresses in durum wheat), che afferisce al programma PRIMA (Partnership for Research and Innovation in the Mediterranean Area).

IMPRESA è un progetto internazionale finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca con oltre 700mila euro. Per l’Italia partecipano ENEA e Università della Tuscia in qualità di ente coordinatore.

Le altre istituzioni scientifiche sono l’Università di Harran (Turchia), l’Università di Ferhat Abbas Sétif e il Centre de Recherche Scientifique et Technique sur les Régions Arides (Algeria) e il Center of Biotechnology of Sfax(Tunisia).

Le grandi sfide dell’agricoltura

Il progetto IMPRESA ha un valore per l’agricoltura e per l’ambiente, ma ne acquista ancora di più nella difficile situazione attuale in cui la guerra in Ucraina ha cambiato tutti gli scenari dell’agroalimentare.

L’agricoltura ha due sfide davanti a sé: nutrire una popolazione in crescita e affrontare le conseguenze del cambiamento climatico. Siccità, scarsità di acqua, erosione e alterazione dei suoli incidono pesantemente sulle colture dell’Italia e dei Paesi affacciati sul Mediterraneo.

Debora Giorgi, ricercatrice del Laboratorio Biotecnologie e responsabile per del progetto IMPRESA per l’ENEA ne spiega il valore: «Il grano duro è una coltura alimentare di importanza strategica per l’Italia e per molti Paesi che si affacciano sul Mediterraneo.

Ampliare la base genetica del grano duro

Con alcuni di loro stiamo lavorando per rendere questa pianta più resistente agli stress ambientali, come siccità, alte temperature e salinità del suolo, che a causa dei cambiamenti climatici sono sempre più diffusi, con forti penalizzazioni delle produzioni.

Per raggiungere questo risultato stiamo cercando di ampliare la base genetica del grano duro, che è stata fortemente ridotta dalla prolungata selezione per tipi più produttivi in condizioni ottimali di coltivazione.

Per farlo attingeremo al grande potenziale naturale presente nelle graminacee selvatiche, affini ai frumenti coltivati, che sono una valida fonte di geni per la tolleranza a condizioni ambientali estreme, perché queste piante non hanno subìto una selezione da parte dell’uomo e si sono adattate in modo naturale all’ambiente circostante».

Maggiore tolleranza a salinità e stress ambientali

I ricercatori ENEA del progetto IMPRESA stanno studiando la risposta allo stress salino di alcune linee ricombinanti di grano duro/graminacee selvatiche con risultati positivi.

La presenza di materiale genetico proveniente da specie selvatiche nel genoma del frumento duro conferisce alla maggiore tolleranza alla salinità e anche agli altri tipi di stress ambientali.

«Oltre allo sviluppo di nuove linee e di future varietà di grano duro, stiamo cercando di identificare anche i fattori chiave, come geni, proteine e metaboliti, alla base della risposta del frumento duro e delle graminacee selvatiche alle diverse condizioni di stress».

Varietà resilienti e sostenibili e sicurezza alimentare

Il miglioramento genetico delle specie vegetali è quindi funzionale alla sicurezza alimentare. Da alcuni anni i ricercatori ENEA analizzano i genomi vegetali come quelli del grano tenero, l’avena e la segale per individuare «varietà resilienti, ecosostenibili ed efficienti nell’uso delle risorse naturali disponibili».

È opportuno chiarire che in queste ricerche si impiegano strategie di ingegneria cromosomica non-OGM. Sono state trasferite quantità variabili del corredo genetico di specie selvatiche tolleranti agli stress ambientali che il team internazionale sta testando per selezionare quelle maggiormente resilienti.

«Sono già partiti i primi test che ci permetteranno di valutare la capacità di resilienza a siccità, alte temperature e salinità del suolo di queste nuove combinazioni di frumento duro e graminacee selvatiche sia in condizioni controllate sia in campo, nei vari ambienti pedo-climatici presenti nei Paesi che hanno aderito al progetto IMPRESA.

Nella fase successiva del progetto trasferiremo le nuove caratteristiche di adattamento a varietà di frumento duro meglio rispondenti alle esigenze di coltivazione dei diversi ambienti e degli utenti finali, come agricoltori e aziende sementiere e di trasformazione».