Perché oggi il breeding tradizionale non basta più

Il problema non è che il breeding classico non funzioni, ma che da solo fatica a reggere l’urto delle nuove sfide. De Vita lo dice senza giri di parole: il frumento duro parte da una base genetica più ristretta, gli incrementi annuali di resa sono modesti e il cambiamento climatico tende a erodere rapidamente quel poco che il miglioramento varietale riesce a conquistare. Temperature elevate, cicli fenologici più brevi, siccità e maggiore instabilità ambientale riducono lo spazio per incrementi produttivi lineari.

«Fare il salto è complicato e difficile», spiega. E aggiunge che senza investimenti adeguati diventa difficile perfino assicurare continuità nella ricerca. È uno dei nodi strutturali del duro italiano: una filiera che chiede innovazione ma fatica a sostenerne i costi, soprattutto in un mercato sementiero altamente competitivo.

Il ruolo storico del CIMMYT nel duro mondiale

Se c’è un soggetto che ha inciso davvero sul progresso genetico del frumento a livello globale, questo è il CIMMYT. Lo ricorda bene De Vita, quando sottolinea che dal Messico sono arrivate le innovazioni più importanti nel frumento, inclusi i materiali a taglia ridotta che hanno cambiato la cerealicoltura moderna. Quel flusso non appartiene al passato: continua ancora oggi e coinvolge enti pubblici e privati in Europa, Canada, Australia e, naturalmente, Italia.

«Dal Messico sono venute le innovazioni più rilevanti nel frumento», osserva De Vita. E non si tratta solo di un’eredità storica: molte varietà coltivate o usate come genitori nei programmi di breeding in Italia portano ancora, in tutto o in parte, questa impronta genetica. Per questo il CREA ha deciso di rendere più strutturata una collaborazione che già esisteva, portandola “alla luce del sole” con un accordo quadro.

Dall’accordo quadro allo scambio di materiali e metodi

La partnership con il CIMMYT serve a fare massa critica. De Vita è netto: «oggi fare quel salto, da soli, è impossibile». L’accordo si basa sullo scambio di materiali genetici, sulla costruzione di progetti comuni e, soprattutto, sull’applicazione di modelli di selezione genomica. Qui il passaggio è cruciale, perché consente di combinare breeding tradizionale, marcatori molecolari e algoritmi predittivi per la selezione genomica.

In concreto, si usano informazioni basate sul DNA della pianta per selezionare in anticipo, soprattutto nelle prime fasi, quali linee meritino davvero di essere portate avanti. In popolazioni composte da migliaia di linee, poter scartare rapidamente una parte del materiale significa risparmiare tempo, parcelle, lavoro di campo e costi, concentrando gli sforzi su un sottoinsieme più promettente. È una trasformazione profonda del lavoro del breeder, soprattutto per i caratteri complessi come la produttività, governati da centinaia o migliaia di geni.

Selezione genomica: meno tempo perso, più qualità del lavoro

Proprio perché la produttività è un carattere complesso, controllato da un numero elevato di geni e fortemente influenzato dall’ambiente, la selezione genomica diventa uno strumento decisivo. De Vita la descrive come uno strumento prezioso per scremare, nelle prime fasi di selezione, il materiale genetico meno performate. In questo modo il breeder può concentrare l’attenzione su un numero ridotto di linee con maggiore potenziale produttivo e realizzare confronti agronomicamente più impegnativi e costosi.

Questo approccio è particolarmente utile in un frumento duro che deve inseguire contemporaneamente resa, qualità, stabilità e adattamento agli stress ambienti. Ed è proprio qui che la collaborazione con il CIMMYT diventa strategica anche per il mondo produttivo italiano: l’idea è arrivare a fornire alle aziende sementiere materiali già molto avanzati, sui quali, poi, completare il percorso di selezione e valorizzazione commerciale.

TEA4IT: le TEA entrano nel duro italiano

Se la selezione genomica rappresenta oggi l’approccio più efficace per migliorare caratteri complessi come la produttività, per caratteri più semplici – e in particolare per la resistenza alle malattie – le Tecniche di Evoluzione Assistita (TEA) rappresentano attualmente uno degli strumenti più promettenti. È in questa direzione che si inserisce il progetto TEA4IT, finanziato dal MASAF con 9 milioni di euro e sviluppato in collaborazione tra CREA, università ed enti privati, articolato in diversi ambiti di intervento, tra cui quello cerealicolo coordinato da De Vita. L’obiettivo è portare in campo, a partire da quest’anno, le prime piante editate di frumento duro, riso e orzo.

Per il duro gli obiettivi sono tre. Il primo riguarda l’adattamento agli stress abiotici, quindi la risposta a condizioni ambientali sfavorevoli. Il secondo è la resistenza alle malattie, con focus su ruggini, septoria e virus del mosaico comune del frumento. Il terzo riguarda la qualità della granella, con l’obiettivo di modulare la produzione di composti allergenici associati alle proteine del glutine.

Il punto non è editare, ma sapere cosa editare

La vera frontiera delle TEA non è più la tecnica ma la conoscenza biologica. In uno dei passaggi più interessanti della riflessione di De Vita, ci spiega come «le TEA rappresentino uno strumento importante che è, ad oggi, diventato molto diffuso ed accessibile, ormai una routine di laboratorio». Il problema, ad oggi, non è tanto come editare un gene ma identificare quale gene è necessario modificare per ottenere davvero un salto di qualità.

È qui che torna centrale la ricerca di base. Individuare il gene o il network di geni rilevante, comprendere quali interventi possano incidere su resistenza, efficienza, qualità o adattamento e, soprattutto, controllare l’insorgenza di effetti indesiderati (off-target) attraverso verifiche genomiche sui materiali editati. Questa fase prevede una validazione molecolare accurata, finalizzata a confermare la specificità dell’intervento e l’assenza di modifiche non intenzionali. È proprio questo uno dei punti chiave del progetto TEA4IT, perché consente di trasferire in campo materiali geneticamente caratterizzati e coerenti con gli obiettivi di miglioramento.

Dal laboratorio al campo, senza scorciatoie

Il campo resta il giudice finale dell’innovazione. I materiali editati sono già stati provati in camera di crescita ma, come si sa, ciò che funziona in ambiente controllato non sempre regge in pieno campo. Le prove che partiranno a Foggia serviranno proprio a verificare se le resistenze e gli adattamenti osservati in laboratorio si manifestino anche in condizioni reali. Questo è un passaggio cruciale per trasformare l’innovazione genetica in risultati concreti per la filiera.

Il salto si farà solo con coraggio scientifico

Il messaggio che arriva da Foggia è molto chiaro: senza una ricerca più ambiziosa non ci sarà alcun vero salto produttivo. Collaborazioni internazionali come quella con il CIMMYT, strumenti come la selezione genomica e le TEA, investimenti in genomica e fenomica, integrazione con digitale e IA: tutto questo è necessario. Ma non è sufficiente, se non è sostenuto da una ricerca capace di assumersi rischi e di lavorare anche su obiettivi di medio-lungo periodo.

In altre parole, il futuro del duro non dipenderà da una singola tecnologia salvifica. Dipenderà dalla capacità di combinare bene germoplasma, conoscenza genetica, prove di campo, infrastrutture e alleanze strategiche. Ed è esattamente questa la traiettoria che oggi il CREA-CI di Foggia sta cercando di costruire.

Foto di Pasquale De Vita, CREA Foggia.

Autore: Azzurra Giorgio

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