Redazione
Tra le tre grandi traiettorie della genetica del grano discusse al Food&Science Festival 2026 di Mantova, quella sulla fotosintesi è forse la meno immediata da raccontare, seppure una delle più decisive. Ogni campo di frumento è, infatti, una macchina biologica che cattura luce. Le parti verdi della pianta intercettano l’energia solare, la fotosintesi la trasforma in zuccheri e la pianta usa questa energia per costruire radici, culmi, spighe e cariossidi.
Sembra un processo perfetto ma, in realtà, una parte della luce viene persa e una parte dell’energia non si traduce in biomassa utile. Parte del potenziale produttivo, quindi, resta inutilizzata. Per questo migliorare la fotosintesi è diventato uno degli obiettivi più ambiziosi del miglioramento genetico del frumento.
Il collo di bottiglia della fotosintesi
Nel grano, come in molte altre colture, uno dei punti critici riguarda l’efficienza con cui la pianta fissa la CO₂ e trasforma l’energia luminosa in sostanza secca. La fotosintesi è alla base della produzione ma non sempre lavora al massimo delle sue possibilità.
A parità di superficie, acqua e nutrienti, una pianta più efficiente nella fotosintesi potrebbe produrre più biomassa o mantenere meglio la resa in condizioni difficili. Il vantaggio, però, deve arrivare fino alla granella. Non basta avere una pianta più vigorosa: serve che l’energia catturata venga indirizzata alla spiga, al peso delle cariossidi e alla qualità finale.
Un progetto di ricerca internazionale, guidato dall’Earlham Institute e collegato all’International Wheat Yield Partnership, lavora proprio su questo punto: esplorare la diversità genetica del frumento per individuare geni e marcatori associati a una fotosintesi più efficiente, con l’obiettivo di trasferire questi caratteri nelle linee élite di grano. ( Visita il sito del progetto: https://www.earlham.ac.uk/research-project/improving-photosynthesis-increase-wheat-yield?utm_source=chatgpt.com)
Cercare variabilità dove non l’abbiamo guardata
La genetica del frumento ha già fatto moltissimo. Ha ridotto l’allettamento, aumentato la resa, migliorato la qualità, introdotto resistenze a malattie e adattato le varietà a contesti pedoclimatici molto diversi.
La fotosintesi, però, è stata a lungo un carattere difficile da selezionare. È complessa da misurare, varia con l’ambiente, cambia nel corso dello sviluppo della pianta e dipende da molti geni. Non basta osservare una spiga o pesare la granella. Servono strumenti di fenotipizzazione, misure fisiologiche, analisi genomiche e prove in campo ripetute.
La strada è, quindi, cercare nella biodiversità del frumento quei materiali che mostrano una fotosintesi più efficiente. Una volta individuati i marcatori genetici, il breeding può impiegarli per accelerare la selezione. È un approccio meno spettacolare di altri ma altrettanto concreto. Non promette miracoli immediati: lavora allo scopo di eliminare un freno biologico alla produttività.
Dalla singola foglia al campo
Migliorare la fotosintesi non significa solo intervenire sulla singola foglia. Conta anche l’architettura della pianta e del popolamento.
In un campo fitto, le foglie superiori ricevono molta luce, a volte più di quanta riescano ad utilizzare. Quelle inferiori, invece, restano in ombra. Una varietà capace di distribuire meglio la luce dentro la coltura può aumentare l’efficienza dell’intero appezzamento.
Per questo la ricerca guarda anche alla cosiddetta canopy, cioè alla struttura complessiva della coltura in campo. L’obiettivo è avere piante che funzionino bene non solo come individui, ma come comunità. È una differenza importante: l’agricoltore non coltiva una singola pianta isolata, ma milioni di piante che competono tra loro per luce, acqua, nutrienti e spazio.
Più resa senza più superficie
La posta in gioco è alta. Aumentare la produzione mondiale di grano solo ampliando le superfici non è realistico. In molte aree agricole la terra è già utilizzata intensamente. In altre, l’espansione comporterebbe costi ambientali elevati.
La via più sostenibile, quindi, è produrre meglio sulle superfici già coltivate. Per farlo servono pratiche agronomiche, di gestione del suolo, difesa, nutrizione, oltre a varietà più efficienti.
L’International Wheat Yield Partnership ha fissato un obiettivo molto ambizioso: aumentare il potenziale genetico di resa del frumento del 50% in vent’anni. In questo percorso, la fotosintesi è una delle leve principali. Per il produttore, il risultato atteso non è una pianta “più verde” in senso generico ma una varietà capace di trasformare meglio la luce in granella, con stabilità produttiva e qualità coerente con le richieste della filiera.
Una frontiera silenziosa ma decisiva
A differenza di altre innovazioni, la fotosintesi migliorata non si vede subito a occhio nudo. Non è una resistenza evidente a una malattia, né un carattere facilmente raccontabile come la taglia bassa o la spiga aristata. Eppure potrebbe essere una delle chiavi della cerealicoltura futura.
Il frumento del domani dovrà produrre in condizioni più variabili, con temperature più alte, stress idrici più frequenti e input da usare con maggiore precisione. In questo scenario, una varietà capace di trasformare meglio la luce in granella non sarebbe solo più produttiva. Sarebbe più adatta a un’agricoltura che deve fare di più con meno. La genetica non cambierà il sole. Ma può aiutare il grano a usarlo meglio.
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paolo.viana
