Dei ricercatori cinesi ed americani sono riusciti ad identificare la mappa genetica completa del Mais, aprendo nuove prospettive per la sua selezione. Il sequenziamento renderà possibile conoscere le funzioni dei singoli geni e di conseguenza prevedere le potenzialità produttive ed i comportamenti in campo delle nuove varietà di Mais.
Gene, DNA e Genoma
Fin dall’antichità molti sapienti si erano posti il tema della trasmissione ereditaria dei caratteri. Il filosofo Aristotele aveva osservato la reciproca indipendenza di alcuni caratteri nelle unioni tra persone di origini diverse, mentre il medico Ippocrate aveva formulato una teoria della trasmissione ereditaria. Fu però l’abate Mendel, negli anni ’60 dell’Ottocento a definire le leggi dell’ereditarietà, da cui prese impulso la genetica moderna basata sul concetto di gene, unità costituita da una sequenza di DNA, il cui insieme forma il genoma. I geni sono contenuti nei cromosomi che si trovano nel nucleo cellulare. Un cromosoma contiene da centinaia a migliaia di geni. Il genoma contiene il complesso delle informazioni genetiche necessarie a produrre un organismo nelle sue diverse funzioni, complesse e integrate. Sequenziare il genoma significa riuscire a mettere in fila le basi (Adenina, Citosina, Guanina e Timina) che costituiscono il DNA, in modo da poter leggere propriamente come sono codificati i geni, nonché le istruzioni per esprimerli nel tempo e nello spazio. Determinare la sequenza è dunque utile nella ricerca per capire come gli organismi vivono e per guidarne in modo preciso il miglioramento genetico.
La mappatura dell’intero materiale genetico del Mais è stata realizzata in un progetto internazionale con ricercatori cinesi del centro nazionale per il miglioramento genetico del Mais presso l’università di Pechino ed americani delle università dell’Iowa e del Nebraska. È stata una sfida di lunga durata perché il genoma del Mais è grande ed immensamente complesso. Nel 2009 era stata realizzata una prima bozza di sequenziamento e gli scienziati dell’epoca erano riusciti a mappare solo due dei dieci cromosomi del Mais. Adesso, grazie alle tecnologie attuali più avanzate, i ricercatori sono riusciti ad effettuare la mappatura di tutti i cromosomi. Quindi ora sarà finalmente possibile sapere cosa fa ogni singolo gene e di conseguenza anche come intervenire su di esso.
La mappa completa del genoma del Mais è un risultato storico che può consentire importanti progressi nella resistenza alle malattie, nella resilienza, nella produttività delle coltivazioni. L’identificazione delle funzioni dei singoli geni permetterà di prevedere quali nuove varietà di Mais avranno buone prestazioni in particolari ambienti, quindi di decidere al meglio e rapidamente per adattarsi ai cambiamenti climatici.
Un nuovo capitolo per il miglioramento genetico
Si tratta di un nuovo capitolo per il miglioramento genetico. Invece di effettuare la selezione, ci sarà la possibilità di progettare ed ingegnerizzare le varietà di Mais per adattarle alle sfide future in termini di aumento della resa e di minori bisogni di azoto ed acqua. Questi studi andranno comunque sempre accompagnati dalle osservazioni sul campo per identificare i parametri da migliorare. Un esempio è la misurazione del grado di inclinazione delle foglie, effettuabile col robot, perché foglie più erette permettono una resa migliore dato che la pianta può ottenere una maggiore fotosintesi con la stessa quantità di luce.
La ricerca ha permesso di ottenere enormi progressi nel miglioramento genetico delle piante e la mappatura del genoma del Mais apre le porte per un potenziale di coltivazioni migliori e più produttive. Occorre incentivare la ricerca per aumentare la conoscenza, in un contesto di cooperazione internazionale.
Fonte: Nature Genetics, Nebraska Today
