Un team internazionale di scienziati ha scoperto che il giusto numero di copie di uno specifico gruppo di geni può stimolare una crescita più lunga delle radici, consentendo alle piante di grano di attingere acqua da fonti più profonde. Secondo un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications, le piante così ottenute hanno una maggiore biomassa e producono una maggiore resa in grano. La ricerca fornisce nuovi strumenti per modificare l’architettura delle radici del frumento in modo da resistere a condizioni di scarsità d’acqua, ha dichiarato Gilad Gabay, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze Vegetali della UC Davis e primo autore dell’articolo. Tutto nasce dalla consapevolezza dei ricercatori che le radici sono la chiave per una migliore resa in caso di siccità: “Le radici svolgono un ruolo molto importante nelle piante”, ha detto Gabay. “La radice assorbe l’acqua e le sostanze nutritive per sostenere la crescita delle piante. Questa scoperta è uno strumento utile per ingegnerizzare i sistemi radicali e migliorare la resa del grano in condizioni di siccità”. Quello di cui si sapeva poco erano i geni che influenzano la struttura delle radici del grano. La scoperta della famiglia di geni – nota come OPRIII – e del fatto che diverse copie di questi geni influenzano la lunghezza delle radici è un passo significativo, ha detto il professore Jorge Dubcovsky, responsabile del progetto nel laboratorio in cui lavora Gabay. “La duplicazione dei geni OPRIII determina un aumento della produzione di un ormone vegetale chiamato acido jasmonico che causa, tra gli altri processi, la produzione accelerata di radici laterali”, ha detto Dubcovsky. “Dosaggi diversi di questi geni possono essere usati per ottenere radici diverse”.
Dalla genomica alla coltivazione
Per ottenere radici più lunghe, il team di ricercatori ha utilizzato la tecnologia di editing genico CRISPR per eliminare alcuni dei geni OPRIII che erano duplicati nelle linee di grano con radici più corte. Al contrario, aumentando le copie di questi geni si ottenevano radici più corte e ramificate. Ma l’inserimento di un cromosoma appartenente alla segale (Secale cereale L., 1753), che comporta una diminuzione dei geni OPRIII del grano, ha provocato la crescita di radici più lunghe. Conoscere la giusta combinazione di geni significa che i ricercatori possono cercare varietà di frumento che presentino queste variazioni naturali e selezionarle per distribuirle ai coltivatori che piantano in ambienti con poca acqua.
