Il grano duro con una produzione totale di circa 35 milioni di tonnellate, è il decimo prodotto del raccolto agricolo più importante al mondo. Parte integrante della dieta mediterranea è uno degli alimenti secolari risalente alla nascita della civiltà umana.
Probabilmente, esso rappresenta uno dei primi raccolti “domati”, presente nella zona mediorientale dove nasce e accresce l’alimentazione e la storia secolare dell’uomo, rappresentando l’alimento più importante al mondo.
Il genoma del grano duro è quattro volte più grande del genoma umano
Questo è quanto affermano i ricercatori che hanno preso parte al progetto di ricerca dedicato, pubblicato sulla rivista scientifica “Nature Genetics“.
Il team di ricerca, composto da una formazione di oltre 60 ricercatori appartenenti a 7 diversi paesi, è stato coordinato da Luigi Cattivelli, direttore del Consiglio italiano per la ricerca agricola e l’economia (CREA), parallelamente ad altri autori/ricercatori, membri del team internazionale di ricerca: Curtis Pozniak (Università di Saskatchewan -Canada), Aldo Ceriotti e Luciano Milanesi (Consiglio nazionale delle ricerche – CNR), Roberto Tuberosa (Università di Bologna), Klaus Mayer (Helmholtz Zentrum München – Germania) e altre istituzioni tra cui l’Università di Bari.
Oltre a sequenziare il genoma del Triticum Durum (fonte principale della semola per la pasta, alimento di consumo per la popolazione mondiale, è comparsa l’ulteriore possibilità di ridurre significativamente i livelli di presenza di cadmio (metallo pesante e tossico presente in molti terreni) potendo così, in futuro, garantire un valore nutrizionale più elevato. L’identificazione del gene responsabile dell’accumulo di cadmio nel grano duro, la si deve al team guidato da USask di Pozniak, nonché agli altri scienziati dell’Università di Alberta, Gregory Taylor e Neil Harris.
Il genoma completo, decodificato, appartiene alla varietà di grano duro “Svevo“
Da questo momento in poi, l’esame dei geni, la loro struttura e il loro ordinamento, consentirà – secondo il team di ricerca – di assemblare progetti che permetteranno di comprendere come i geni comunichino tra loro:
“…con questo progetto, possiamo ora lavorare rapidamente per identificare i geni riproduttivi, responsabili dei tratti genetici che determinano la resa, la resistenza alle malattie e le proprietà nutrizionali“. “…per il miglioramento genetico, l’importanza della scoperta del genoma e quindi del DNA del frumento duro, consentirà ai ricercatori di comprendere l’esatta combinazione dei geni, promotori, questi ultimi, della “firma genetica” che determina le aree bersaglio del genoma stesso” – Marco Maccaferri, autore principale del manoscritto scientifico.
Il grano duro, quale materia prima per la produzione di pasta e altri alimenti a livello mondiale, nel corso del tempo ha subito una notevole evoluzione che ha fissato, ad oggi, i tipici caratteri di domesticazione (es. rachide fragili, semi nudi e stabilità), tratti agronomici (ad esempio corta resistenza alle malattie e malattie) e tratti specifici della qualità della pasta (durezza della grana, contenuto di pigmento, contenuto proteico).
Derivante dal farro selvatico, a partire dalla zona orientale mediterranea esso è divenuto una coltura prominente. A differenza del genoma umano, essendo un poliploide con aspetti cromosomici propriamente diversificati, il frumento duro contiene non uno ma due genomi che, interagendo tra loro, coordinano la loro attività cellulare. La modalità di interazione è una questione preponderante che, con molta probabilità, incide sulla qualità e sulla resa degli alimenti derivati.
Il team di ricercatori, confrontando la sequenza del grano duro con il diretto parente selvatico, ha potuto risalire ai geni che, nel corso dei secoli, sono stati selezionati a partire dalle antiche civiltà nei pressi della Mezzaluna fertile, luogo dove ha avuto inizio il “tutto” e che per questo motivo è divenuto famoso come “la culla della civiltà”.
Notando una biodiversità, nel tratto genetico del grano duro rispetto dunque al suo predecessore selvatico, gli scienziati hanno potuto quindi mappare le aree di “buco nero”, recuperando con netta precisione i geni che, nel corso dei secoli, erano andati perduti.
Le più grandi coltivazioni mondiali di grano duro si apprezzano in Europa, Canada, Stati Uniti, Asia meridionale e presso modeste aree agricole site in Africa settentrionale e Medio Oriente. Poiché la pasta (ma anche il pane di semola) è da sempre un alimento basilare per la popolazione mondiale, la richiesta commerciale, sempre molto esigente, può contare ora su un potenziale maggiormente sicuro ma soprattutto, su un frumento di qualità superiore.
“Essere giunti a decodificare la sequenza genica del grano duro è un traguardo che ci consentirà di esplorare meglio la genetica di base, relativamente alle proteine del glutine e ai fattori scatenanti che incidono sulla resa e sulle proprietà nutrizionali della semola” (Ceriotti).
Rispetto poi, agli inevitabili e frequenti cambiamenti climatici, l’essere giunti a determinare la sequenza del T. durum “Svevo” si rivela ancor più uno strumento essenziale per il raggiungimento degli obiettivi auspicati da tutti dove il ponte strategico tra biodiversità, progenitori selvatici e il grano tenero, consentiranno di intervenire con più estrema accortezza e determinazione per una produzione più qualitativa.
Il progetto è stato finanziato da: CREA; Ministero dell’Istruzione italiano Università e progetti di ricerca InterOmics e PON-ISCOCEM; Consiglio di ricerca in scienze naturali e ingegneria del Canada; Genome Canada e Genome Prairie; Ministero dell’Agricoltura e del Canada del Saskatchewan attraverso il Fondo di sviluppo agricolo; Fondazione di ricerca Western Grains; Saskatchewan Wheat Commission; Alberta Wheat Commission; Manitoba Wheat and Barley Growers Association; Fondazione AGER; Università di Bologna; Binational Science Foundation; Israel Science Foundation; Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti; Ministero federale tedesco per l’alimentazione e l’agricoltura; Ministero tedesco dell’Istruzione e della ricerca.
Per i più curiosi, la mappa del genoma del grano duro “Svevo” è pubblicata presso il CNR: vai alla pagina
Fonte:
Nature Genetics
