Decifrare il DNA dell’einkorn per creare varietà di pane più resistenti e nutrienti
La mappatura del genoma dell’einkorn: una svolta per il futuro del grano
Un team di ricerca ha compiuto un passo avanti significativo nel campo dell’agricoltura e della genetica delle piante, mappando il genoma completo dell’einkorn, un antico cereale. Questa scoperta rivela nuove prospettive sulla storia evolutiva del grano e potrebbe consentire lo sviluppo di varietà di grano tenero con caratteristiche migliorate, come la resistenza alle malattie, rese più elevate e maggiore robustezza.
• La mappatura del genoma dell’einkorn: una svolta per il futuro del grano
• Sfruttare la diversità genetica per la selezione futura
• Sbloccare i segreti dei cereali antichi
• Implicazioni per l’agricoltura e la sicurezza alimentare
I ricercatori hanno mappato il genoma del grano einkorn antico, aprendo la strada alla creazione di varietà di grano tenero più resilienti e nutrienti, sfruttando la diversità genetica dell’einkorn.
Basandosi sulla reputazione del Medio Oriente come uno dei luoghi storici di domesticazione delle colture cerealicole, un team guidato da KAUST ha compilato la prima mappa completa del genoma di un antico cereale noto come einkorn.
La sequenza lunga 5,2 miliardi di lettere fornisce uno sguardo alle origini evolutive delle diverse specie di grano. Potrebbe aiutare agricoltori e coltivatori a sviluppare varietà di grano tenero con maggiore resistenza alle malattie, rese più elevate e migliorata robustezza.
Sfruttare la diversità genetica per la selezione futura
“Comprendendo la diversità genetica e la storia evolutiva dell’einkorn, i ricercatori possono ora sfruttarne il potenziale per futuri sforzi di selezione e lo sviluppo di varietà di grano più resilienti e nutrienti,” afferma Hanin Ahmed, uno dei primi autori dello studio e un ex dottorando presso KAUST.
L’einkorn è uno dei cereali domestici più antichi del mondo, risalente a più di 10.000 anni fa nelle regioni fertili del Medio Oriente, dove iniziò la sua coltivazione. Conosciuto come Triticum monococcum , l’einkorn è ancora consumato oggi, apprezzato per il suo unico profilo di sapore e numerosi benefici nutrizionali. Tuttavia, la sua importanza nella produzione alimentare globale nel corso dei millenni è gradualmente diminuita con l’aumento della popolarità del grano tenero.
Le varietà di grano tenero generalmente producono rese più elevate, rendendole più economicamente vantaggiose per l’agricoltura commerciale su larga scala. Tuttavia, rispetto ai suoi cugini selvatici, il grano tenero moderno ha una diversità genetica ridotta, e molti coltivatori sono ora preoccupati per come le colture esistenti si comporteranno di fronte ai cambiamenti climatici e alle nuove minacce di malattie.
Entra in gioco l’einkorn. Poiché l’antico cereale ha mantenuto un pool genico più ampio, potrebbe contenere i segreti genetici necessari per sviluppare grano tenero in grado di continuare a nutrire la popolazione mondiale in crescita.
Sbloccare i segreti dei cereali antichi
Per sbloccare questi segreti, un team guidato da Simon Krattinger e Jesse Poland da KAUST, ha impiegato una combinazione di tecnologie di sequenziamento del DNA per creare assemblaggi del genoma di alta qualità sia per le varietà di einkorn selvatiche che domestiche.
I ricercatori avevano precedentemente ipotizzato che l’evoluzione del grano fosse un processo costante con un limitato incrocio tra diverse specie di grano. Ma, secondo Krattinger: “Le nostre analisi genomiche mostrano ora che la storia del grano è molto più complessa e ha coinvolto molto incrocio e flusso genico tra diverse specie di grano,” incluso l’einkorn, che probabilmente cresceva in stretta prossimità ad altre varietà di grano, portando a un mescolamento del DNA tra le due specie strettamente imparentate che rimane evidente ancora oggi.
Proprio come il genoma umano contiene sequenze dei nostri cugini Neanderthal, così anche il genoma del grano tenero moderno è disseminato di resti di DNA di einkorn.
Infatti, l’introduzione di geni di einkorn in passato potrebbe aver giocato un ruolo nell’aiutare il grano tenero ad adattarsi a condizioni climatiche in cambiamento, nota Krattinger. E se la storia è un’indicazione, lo stesso potrebbe valere per il futuro, specialmente con l’ausilio di moderne tecniche di selezione guidate a livello molecolare.
“Le risorse del nostro laboratorio aiuteranno a trasferire con precisione geni benefici dall’einkorn al grano tenero,” afferma Krattinger.
Implicazioni per l’agricoltura e la sicurezza alimentare
La mappatura del genoma dell’einkorn non è solo un traguardo scientifico, ma ha anche implicazioni pratiche per l’agricoltura e la sicurezza alimentare. Con una popolazione mondiale in crescita e le sfide poste dai cambiamenti climatici, è essenziale sviluppare colture che non solo siano più produttive, ma anche più resilienti a stress ambientali e malattie.
L’einkorn, con la sua ricca diversità genetica, offre una preziosa riserva di tratti che potrebbero essere introdotti nelle varietà di grano tenero per migliorarne la robustezza e il valore nutrizionale. Questo antico cereale potrebbe quindi svolgere un ruolo chiave nel garantire la sostenibilità a lungo termine della produzione di grano.
La ricerca condotta da KAUST rappresenta un esempio eccellente di come la scienza moderna possa attingere alla saggezza del passato per affrontare le sfide del presente e del futuro. Con la mappatura del genoma dell’einkorn, i ricercatori hanno ora uno strumento potente per esplorare e sfruttare la diversità genetica di questo cereale antico a beneficio dell’umanità.