Frumento duro, dalla Mesopotamia alla sequenza del genoma

Un consorzio internazionale ha studiato la sequenza completa dei 14 cromosomi della varietà di frumento duro 'Svevo'. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Genetics

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Lo studio è stato firmato da oltre 60 autori di 7 diversi paesi

La materia prima della pasta, icona del made in Italy alimentare, è stata selezionata dall'uomo, alcune migliaia di anni fa in Mesopotamia, e ad oggi viene coltivata in tutti i continenti. E' il frumento duro, diffuso in Italia alla fine del dell'impero romano.

Questa coltura, che nel bacino del Mediterraneo è la principale fonte di reddito per molti piccoli agricoltori nelle aree marginali dell'Africa settentrionale e del Medio Oriente, si trova a dover fare i conti con i preoccupanti cambiamenti climatici in atto e con una forte pressione demografica in grado di provocare tensioni sociali e flussi migratori. 

Solo un'efficace azione di miglioramento genetico potrà consentire di selezionare varietà più produttive ed ecosostenibili in grado di garantire un reddito adeguato in regioni così a rischio.

Per sostenere il futuro della filiera, un consorzio internazionale ha studiato, e successivamente pubblicato sulla rivista scientifica Nature Genetics, la sequenza completa dei 14 cromosomi della varietà di frumento duro 'Svevo'. 

Il genoma studiato contiene 66mila geni e la sua analisi ha consentito di identificare decine di migliaia di marcatori molecolari che potranno essere utilizzati per la selezione di varietà migliorate. 
Un lavoro fondamentale che costituirà un riferimento per tutta la futura attività di miglioramento genetico e per l'identificazione e la tutela delle diverse tipologie di frumento attraverso tecniche di tracciabilità molecolare.
 
Nel corso del lavoro, le conoscenze sul genoma sono state utilizzate per comprendere il processo evolutivo che ha portato dal farro selvatico al moderno frumento duro e per isolare un nuovo gene capace di limitare l'accumulo di cadmio nei semi, un esempio di come lo studio dei genomi consente la scoperta di fattori che aumentano ulteriormente la salubrità e la qualità del frumento duro e della pasta.
  
"Il rilascio della sequenza del genoma apre prospettive totalmente nuove per la filiera del frumento duro - afferma il direttore del Crea genomica e bioinformatica Luigi Cattivelli - consente di identificare geni di grande rilevanza pratica come quelli responsabili della resistenza alle malattie o dell'adattamento alle nuove condizioni climatiche e fornisce il background necessario per una tracciabilità molecolare avanzata di tutte le tipologie di frumento duro e farro".
 
"Con la sequenza del genoma - sottolinea Aldo Ceriotti del Consiglio nazionale delle ricerche - abbiamo il panorama completo dei geni che codificano per le proteine del glutine in una importante varietà di frumento duro. Queste informazioni saranno utili per comprendere i fattori che determinano la qualità tecnologica e nutrizionale delle semole".
 
"La disponibilità della sequenza genomica facilita l'identificazione dei geni che regolano la risposta adattativa della pianta alla siccità e la capacità di assorbire acqua e fertilizzanti - precisa Roberto Tuberosa dell'Università di Bologna - consentendo quindi l'utilizzazione della selezione assistita con marcatori per costituire in tempi brevi nuove cultivar più resilienti alle avversità climatiche e più ecocompatibili".
 
Il lavoro ha beneficiato di diversi finanziamenti, tra cui un importante contributo del progetto Bandiera Miur InterOmics, coordinato da Luciano Milanesi

Lo studio, pubblicato sulla rivista con il titolo "Durum wheat genome highlights past domestication signatures and future improvement targets", è stato firmato da oltre 60 autori di 7 diversi paesi coordinati da Luigi Cattivelli del Crea insieme ad un team internazionale costituito da Curtis Pozniak dell'Università di Saskatchewan (Canada), Aldo Ceriotti e Luciano Milanesi del Consiglio nazionale delle ricerche (CNR), Roberto Tuberosa dell'Università di Bologna e Klaus Mayer dell'Helmholtz Zentrum München (Germania).
Inoltre, tra le altre istituzioni partecipanti vi è un ulteriore contributo italiano rappresentato dall'Università di Bari.

Leggi anche: Grano duro, completato il sequenziamento del genoma 

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