Negli ultimi dieci anni la genomica ha conosciuto una stagione di grande sviluppo, che ha consetinto di mettere a punto moderne tecnologie per facilitare l'attività di sequenziamento dei genomi complessi e, al tempo stesso, ad una riduzione dei costi.
Dopo il sequenziamento del genoma della pianta modello Arabidos thailiana, alter ego della Drosophila, è stata la volta dei genomi di alcune piante di interesse agrario quali pesco, vite, pioppo e melo.
Per approfondire questo argomento abbiamo intervistato Luca Dondini, ricercatore presso il Dipartimento di Colture arboree dell'Università di Bologna.
Come la genomica può essere applicata in ambito agricolo?
"Le conoscenze delle basi genetiche che controllano i caratteri agronomici delle piante di interesse agrario, hanno aperto nuove strade al miglioramento delle varietà attualmente coltivate.
Prima che la moderna rivoluzione tecnologica rendesse possibile il sequenziamento dei genomi delle piante, la ricerca nell’ambito delle biotecnologie agrarie investiva molte energie (tempo e denaro) nell’isolamento e caratterizzazione dei geni che controllano i caratteri di interesse agrario.
Tale impegno aveva avuto, fra gli altri, il merito di produrre molti marcatori molecolari, utili per supportare il miglioramento genetico per alcuni caratteri (resistenze a patogeni, avversità naturali, produttività delle piante e qualità dei prodotti attraverso la MAS o selezione assistita con marcatori).
Il recente sequenziamento dei genomi della vite, del melo, del pesco e, a breve, della fragola ha reso disponibili le sequenze di tutti i geni di tali specie semplificando enormemente il lavoro dei biotecnologi.
La conoscenza del genoma di riferimento di una specie diventa, inoltre, la base per l’analisi approfondita dei genomi delle singole varietà di pregio di queste specie attraverso il loro risequenziamento. Tale approccio, che costa già attualmente poche migliaia di euro per ogni singola varietà, rende disponibili un numero fino ad oggi impensabile di marcatori molecolari per il miglioramento genetico supportato dalla MAS. Il potenziale di questa tecnica a supporto della filiera agro-alimentare è stato ben compreso dalla Comunità europea che ha finanziato la ricerca e l‘innovazione tecnica in questo settore.
Tali programmi cercano di dare una risposta concreta alla necessità di migliorare la sostenibilità e redditività della produzione primaria, con una attenzione rinnovata al valore nutrizionale degli alimenti, al bisogno di avere a disposizione varietà maggiormente resistenti ai patogeni per diminuire l’impatto ambientale dell’agricoltura moderna. In definitiva, la genomica, attraverso la conoscenza dei geni e delle regioni cromosomiche che controllano tutti questi caratteri, permette di programmare una sempre più mirata attività di miglioramento genetico attraverso la MAS".
Quali prospettive possono esserci grazie all'utilizzo della genomica in agricoltura e in frutticoltura?
"Per rispondere a questa domanda bisogna ricollegarsi a quanto detto precedentemente a proposito degli indubbi vantaggi che la genomica offre al miglioramento genetico delle specie coltivate.
E’ finalmente pensabile, grazie ai bassi costi dei risequenziamenti, esplorare il corredo genetico delle singole varietà di pregio delle diverse specie coltivate e identificare anche quali varianti alleliche di singoli geni garantiscano i maggiori benefici in relazione ai caratteri che tali geni controllano. L'enorme quantità di marcatori molecolari identificati coi risequenziamenti (principalmente polimorfismi del singolo nucleotide o SNP) permetteranno di allargare tale studio all'intero germoplasma delle specie, identificando così anche nuovi parentali da introdurre nei programmi di miglioramento genetico“.
Esiste un aspetto etico che potrebbe rallentare l'applicazione della genomica e quindi il suo sviluppo?
"Assolutamente no, bisogna dare prospettive concrete al raggiungimento dell'obiettivo di avere un'agricoltura sostenibile e di qualità e non è pensabile rinunciare alla potenzialità che l'approccio genomico offre in tal senso.
I tanti Paesi che stanno unendo le loro forze a livello mondiale per costituire i consorzi che sequenziano i genomi delle specie lo fanno con l'obiettivo strategico di produrre strumenti che renderanno il miglioramento di tali specie, e quindi la selezione di nuove varietà migliorate, più semplice, veloce e conveniente".
Potrebbero palesarsi le stesse difficoltà che si sono avute per gli Ogm?
"Spero francamente di no e non vorrei che si ripetessero quelle forme di miopia che hanno portato all'ostracismo contro gli Ogm. Il sequenziamento del genoma dell'uomo ha avuto un'importanza enorme nel raggiungimento dei tanti risultati ottenuti recentemente dalla ricerca medica.
La stessa ricaduta pratica è attesa dalla conoscenza del genoma delle specie coltivate. Se tale approccio è considerato insostituibile per la ricerca scientifica sull'uomo perché non dovremmo considerarlo quantomeno accettabile per la ricerca sulle piante?".
