Redazione
La siccità non è più un evento eccezionale. È diventata una componente strutturale della cerealicoltura mediterranea. Negli ultimi anni il frumento duro ha dovuto confrontarsi con autunni irregolari, inverni miti, primavere siccitose e ondate di calore in fase di riempimento della granella. Questo scenario impone un cambio di paradigma: non basta adattare l’agronomia, occorre riprogettare la pianta.
Il volume “La ricerca italiana per la sostenibilità e la qualità della filiera del frumento duro” documenta come i Progetti PRIN 2020, PRIN 2022 e PRIN 2022 PNRR abbiano affrontato in modo sistemico il tema della resilienza idrica, integrando genomica, fisiologia, studio dell’apparato radicale e pangenomica.
Sul fronte genetico e dell’adattamento alla siccità, emergono contributi chiave:
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WHEATSUSTAIN – Deciphering the adaptive response of wheat for climate change mitigation. Ha analizzato i meccanismi molecolari e fisiologici che regolano la risposta del frumento agli stress climatici, con particolare attenzione all’efficienza d’uso dell’acqua e alla plasticità fenotipica.
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NEWRoots – Evaluation and cloning of a major root angle QTL for a sustainable production in durum wheat. Ha identificato e studiato un QTL maggiore legato all’angolo delle radici, carattere determinante per l’esplorazione del suolo e l’accesso alle riserve idriche profonde.
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PanWheatGrain. Attraverso lo sviluppo del pangenoma del frumento tetraploide, ha evidenziato la variabilità genetica utile all’adattamento ambientale, distinguendo geni core, shell e cloud e fornendo nuove chiavi di lettura della resilienza agli stress abiotici.
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PolyploidBreeding 4.0. Ha integrato genomica ad alta produttività, fenomica e intelligenza artificiale per accelerare l’identificazione di genotipi più performanti in condizioni di stress idrico.
La resistenza alla siccità, quindi, non è legata ad un singolo carattere ma ad una combinazione complessa di tratti morfo-fisiologici, regolatori genetici e adattamento sistemico.
WHEATSUSTAIN: comprendere la risposta adattativa per anticipare il clima che cambia
Il progetto WHEATSUSTAIN si inserisce nel contesto del cambiamento climatico con un obiettivo preciso: decifrare la risposta adattativa del frumento duro per mitigare gli effetti delle condizioni ambientali estreme.
La siccità agisce su più livelli: riduce l’assorbimento idrico, altera la fotosintesi, accelera la senescenza fogliare e compromette il riempimento della granella. Comprendere come la pianta regola questi processi significa individuare geni e pathway coinvolti nella tolleranza.
La ricerca ha evidenziato l’importanza della plasticità fenotipica e della regolazione trascrizionale in condizioni di stress. Le piante capaci di modulare in modo efficiente l’espressione genica in risposta alla carenza idrica mostrano una migliore stabilità produttiva.
Particolare attenzione è stata rivolta a efficienza d’uso dell’acqua (WUE), regolazione stomatica, bilancio ossidativo e risposta allo stress, adattamento fenologico.
Il risultato non è solo una maggiore comprensione teorica, ma l’individuazione di marcatori genetici utili al breeding. La prospettiva è sviluppare varietà capaci di mantenere produttività e qualità anche in stagioni caratterizzate da deficit idrico prolungato.
NEWRoots: la rivoluzione silenziosa parte dall’apparato radicale
Se la parte aerea è ciò che vediamo, la resilienza alla siccità si gioca sotto terra. Il progetto NEWRoots ha messo al centro l’apparato radicale, identificando e clonando un QTL maggiore associato all’angolo delle radici.
L’angolo radicale influenza la profondità di esplorazione del suolo: radici più verticali consentono di intercettare riserve idriche profonde, particolarmente cruciali nei contesti mediterranei. Questo tratto, apparentemente invisibile, può fare la differenza tra una coltura che collassa in primavera e una che mantiene attiva la fase di riempimento della granella.
Il progetto ha combinato fenotipizzazione avanzata, analisi genetica e studio funzionale dei loci identificati.
Il risultato è la possibilità di selezionare genotipi con architettura radicale ottimizzata per condizioni di stress idrico. Si tratta di un cambio di prospettiva: non solo varietà “che resistono”, ma varietà progettate per sfruttare meglio il suolo.
Dal pangenoma all’intelligenza artificiale: una nuova generazione di varietà resilienti
La resilienza alla siccità non può essere affrontata con strumenti del passato. Il progetto PanWheatGrain ha costruito una infrastruttura genomica di livello internazionale, distinguendo geni core (conservati), shell (variabili) e cloud (rari). Questa classificazione consente di individuare alleli funzionali associati all’adattamento ambientale.
Parallelamente, PolyploidBreeding 4.0 ha introdotto genomica ad alta produttività, fenomica 2D-3D e intelligenza artificiale. La convergenza tra dati genomici e dati fenotipici permette di correlare risposta allo stress e profilo genetico con una precisione mai raggiunta prima.
Il beneficio atteso è concreto, in termini di riduzione dei tempi di selezione, maggiore accuratezza nel breeding e sviluppo di varietà stabili in ambienti a forte variabilità climatica.
Il volume sottolinea che la variabilità genetica rappresenta una risorsa strategica. Valorizzarla significa costruire una cerealicoltura capace di coniugare produttività, qualità e sostenibilità ambientale. La siccità, infatti, non può essere eliminata ma può essere anticipata geneticamente. La ricerca italiana sta lavorando proprio in questa direzione: trasformare una criticità strutturale in un fattore progettuale del miglioramento varietale.
Fonte: La ricerca italiana per la sostenibilità e la qualità della filiera del frumento duro. Risultati dei Progetti PRIN 2020, PRIN 2022 e PRIN 2022 PNRR.
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