La popolazione mondiale si sta avviando a raggiungere quota 9 miliardi di abitanti entro il 2050 e l'approvigionamento di cibo diventerà sempre di più un aspetto fondamentale per la vita e il benessere delle persone.
Per far fronte a questa sfida è partito il progetto di ricerca europeo H2020 Capitalise, che si pone come obiettivo quello di aumentare la resa delle colture, aumentando l'efficienza della fotosintesi con il miglioramento genetico.
Un progetto coordinato dalla Università di Wageningen in Olanda che durerà cinque anni e che ha come partner italiano la Scuola superiore Sant'Anna di Pisa.
Per farci spiegare meglio quello che verrà fatto abbiamo intervistato Matteo dell'Acqua, ricercatore dell'istituto di ricerca pisano e responsabile della gestione delle risorse genetiche del progetto.
Matteo dell'Acqua, questo progetto è importante e ambizioso, cosa verrà fatto e in che modo si cercherà di aumentare la resa delle colture?
"Il progetto Capitalise si propone di identificare nuova variabilità genetica per l'efficienza fotosintetica. Per farlo, utilizzerà approcci genomici, fenotipici e molecolari all'avanguardia su collezioni varietali mai analizzate prima. Dall'integrazione di queste tecniche, il progetto intende accelerare lo sviluppo di varietà più produttive grazie a una migliorata capacità fotosintetica, un carattere che ha già dimostrato essere la chiave per intensificare i raccolti".
Matteo dell'Acqua della Scuola superiore Sant'Anna di Pisa
Di quali colture in particolare si occuperà il progetto?
"Il progetto si focalizza su pomodoro, orzo e mais. Grazie a un approccio integrato, le scoperte fatte su ciascuna di queste colture potranno essere utilizzate in maniera incrementale per raggiungere gli ambiziosi obiettivi del progetto".
Perché questo progetto? Il miglioramento genetico di queste colture non sta dando risultati soddisfacenti attualmente?
"Il miglioramento genetico delle colture ha fatto tanta strada ed ottenuto risultati straordinari. Ciononostante, il cambiamento climatico e le nuove sfide dell'agricoltura richiedono un cambio di passo per lo sviluppo di nuove varietà. Utilizzando tecniche genomiche e molecolari avanzate, il progetto mira a valorizzare nuove fonti di diversità che possono spingere il miglioramento genetico ancora più avanti e con una maggiore velocità".
Quali strumenti scientifici e tecnologici verranno usati per il miglioramento di queste colture?
"Il progetto si basa sulla genomica, sulla bioinformatica e sulla biologia molecolare avanzata. La rivoluzione dei big data, che si è fatta strada in tanti campi, è qui declinata nell'agricoltura e nel miglioramento genetico. Useremo piattaforme di fenotipizzazione avanzata, capaci di misurare i molteplici aspetti della capacità fotosintetica con una precisione molecolare. Useremo poi queste informazioni per identificare e mettere a frutto le componenti genetiche alla base di queste caratteristiche, grazie al sequenziamento massivo del Dna delle piante analizzate".
Quali sono i partner del progetto e quale il loro ruolo?
"Il progetto è contribuito da molti partner europei e globali, e coinvolge centri di ricerca che vanno dalla Francia, a Israele e all'Etiopia. Ciascuno contribuirà con le proprie competenze scientifiche per costruire assieme i dati ed i metodi alla base delle scoperte che ci auguriamo di fare. Si va da esperti nella fotosintesi, a genetisti, ad agronomi. Abbiamo coinvolto anche diverse aziende di breeding internazionale per velocizzare lo sfruttamento dei risultati del progetto in un'ottica commerciale, oltre che di ricerca pura".
La Scuola Sant'Anna di Pisa di cosa si occuperà?
"La Sant’Anna è responsabile della gestione e circolazione delle risorse genetiche. Useremo la nostra esperienza nella genomica per caratterizzare la diversità di nuove collezioni di mais, orzo e pomodoro allo scopo di massimizzare le chance di identificare nuovi geni e varianti capaci di influenzare i caratteri oggetto di studio. Alla Sant'Anna abbiamo una lunga esperienza nelle analisi genetiche di mais, ed è soprattutto attorno al mais che condurremo la nostra ricerca".
Che risultati si spera di ottenere alla fine del progetto? E come saranno applicabili?
"La nostra speranza è quella di identificare delle regioni geniche che causano un'aumentata capacità fotosintetica, e quindi di assimilazione di biomassa da parte delle piante. Con questa conoscenza sarebbe possibile direzionare il miglioramento genetico delle colture perché sfrutti appieno queste regioni geniche e le introduca nelle nuove varietà. Questo processo, peraltro, non necessiterebbe la creazione di cosiddetti Ogm tramite transgenesi o altre pratiche molecolari, aumentandone la rilevanza in paesi che vietano queste pratiche".
Un'ultima curiosità: da dove è venuto il nome 'Capitalise'?
"E' un acronimo accattivante che è venuto in mente al nostro collega Wanne, dell'Università di Cambridge. Il titolo del progetto è: 'Combining approaches for photosynthetic improvement to allow increased sustainability in european agriculture' cioè approcci combinati per l'incremento fotosintetico per permettere l'aumento della sostenibilità della agricoltura europea".
Per far fronte a questa sfida è partito il progetto di ricerca europeo H2020 Capitalise, che si pone come obiettivo quello di aumentare la resa delle colture, aumentando l'efficienza della fotosintesi con il miglioramento genetico.
Un progetto coordinato dalla Università di Wageningen in Olanda che durerà cinque anni e che ha come partner italiano la Scuola superiore Sant'Anna di Pisa.
Per farci spiegare meglio quello che verrà fatto abbiamo intervistato Matteo dell'Acqua, ricercatore dell'istituto di ricerca pisano e responsabile della gestione delle risorse genetiche del progetto.
Matteo dell'Acqua, questo progetto è importante e ambizioso, cosa verrà fatto e in che modo si cercherà di aumentare la resa delle colture?
"Il progetto Capitalise si propone di identificare nuova variabilità genetica per l'efficienza fotosintetica. Per farlo, utilizzerà approcci genomici, fenotipici e molecolari all'avanguardia su collezioni varietali mai analizzate prima. Dall'integrazione di queste tecniche, il progetto intende accelerare lo sviluppo di varietà più produttive grazie a una migliorata capacità fotosintetica, un carattere che ha già dimostrato essere la chiave per intensificare i raccolti".
Matteo dell'Acqua della Scuola superiore Sant'Anna di Pisa
Di quali colture in particolare si occuperà il progetto?
"Il progetto si focalizza su pomodoro, orzo e mais. Grazie a un approccio integrato, le scoperte fatte su ciascuna di queste colture potranno essere utilizzate in maniera incrementale per raggiungere gli ambiziosi obiettivi del progetto".
Perché questo progetto? Il miglioramento genetico di queste colture non sta dando risultati soddisfacenti attualmente?
"Il miglioramento genetico delle colture ha fatto tanta strada ed ottenuto risultati straordinari. Ciononostante, il cambiamento climatico e le nuove sfide dell'agricoltura richiedono un cambio di passo per lo sviluppo di nuove varietà. Utilizzando tecniche genomiche e molecolari avanzate, il progetto mira a valorizzare nuove fonti di diversità che possono spingere il miglioramento genetico ancora più avanti e con una maggiore velocità".
Quali strumenti scientifici e tecnologici verranno usati per il miglioramento di queste colture?
"Il progetto si basa sulla genomica, sulla bioinformatica e sulla biologia molecolare avanzata. La rivoluzione dei big data, che si è fatta strada in tanti campi, è qui declinata nell'agricoltura e nel miglioramento genetico. Useremo piattaforme di fenotipizzazione avanzata, capaci di misurare i molteplici aspetti della capacità fotosintetica con una precisione molecolare. Useremo poi queste informazioni per identificare e mettere a frutto le componenti genetiche alla base di queste caratteristiche, grazie al sequenziamento massivo del Dna delle piante analizzate".
Quali sono i partner del progetto e quale il loro ruolo?
"Il progetto è contribuito da molti partner europei e globali, e coinvolge centri di ricerca che vanno dalla Francia, a Israele e all'Etiopia. Ciascuno contribuirà con le proprie competenze scientifiche per costruire assieme i dati ed i metodi alla base delle scoperte che ci auguriamo di fare. Si va da esperti nella fotosintesi, a genetisti, ad agronomi. Abbiamo coinvolto anche diverse aziende di breeding internazionale per velocizzare lo sfruttamento dei risultati del progetto in un'ottica commerciale, oltre che di ricerca pura".
La Scuola Sant'Anna di Pisa di cosa si occuperà?
"La Sant’Anna è responsabile della gestione e circolazione delle risorse genetiche. Useremo la nostra esperienza nella genomica per caratterizzare la diversità di nuove collezioni di mais, orzo e pomodoro allo scopo di massimizzare le chance di identificare nuovi geni e varianti capaci di influenzare i caratteri oggetto di studio. Alla Sant'Anna abbiamo una lunga esperienza nelle analisi genetiche di mais, ed è soprattutto attorno al mais che condurremo la nostra ricerca".
Che risultati si spera di ottenere alla fine del progetto? E come saranno applicabili?
"La nostra speranza è quella di identificare delle regioni geniche che causano un'aumentata capacità fotosintetica, e quindi di assimilazione di biomassa da parte delle piante. Con questa conoscenza sarebbe possibile direzionare il miglioramento genetico delle colture perché sfrutti appieno queste regioni geniche e le introduca nelle nuove varietà. Questo processo, peraltro, non necessiterebbe la creazione di cosiddetti Ogm tramite transgenesi o altre pratiche molecolari, aumentandone la rilevanza in paesi che vietano queste pratiche".
Un'ultima curiosità: da dove è venuto il nome 'Capitalise'?
"E' un acronimo accattivante che è venuto in mente al nostro collega Wanne, dell'Università di Cambridge. Il titolo del progetto è: 'Combining approaches for photosynthetic improvement to allow increased sustainability in european agriculture' cioè approcci combinati per l'incremento fotosintetico per permettere l'aumento della sostenibilità della agricoltura europea".
