L’orzo un cereale multifunzionale ed estremamente adattabile

L’ orzo rappresenta il quarto cereale più coltivato al mondo, nel nostro paese copre una superficie di oltre 273 mila ettari, con presenza in praticamente tutto lo stivale. Riveste una importanza notevole in diverse filiere da quella  zootecnica a quella brassicola (oltre 30000 ha e una produzione di circa 90 – 100 mila tonnellate) passando per l’ alimentazione umana fino a quella del  caffè, ecc.

A caratterizzare la coltura è a favorirne la diffusione è anche la sua potenzialità genetica grazie ad oltre 32 mila geni in esso contenuti che ne garantiscono l’ estrema adattabilità alle più disparate condizioni ambientali, ai cambiamenti climatici e alle malattie, rendendolo un vero e proprio indicatore delle evoluzioni del clima e un importante esempio di biodiversità. Come spiegato dal Dott. Luigi Cattivelli, Direttore del Centro di ricerca di Genomica e Bioinformatica del CREA (Centro di Ricerche Economia e Ambiente) di Fiorenzuola d’ Arda nel piacentino «stiamo lavorando con varietà moderne e antiche di orzo con l’ obiettivo di mantenere inalterata la qualità e dare al consumatore un prodotto sempre uguale e migliore di quello attuale».

Un progetto per sfruttarne le potenzialità

Per sfruttare le potenzialità produttive e le caratteristiche di resilienza dell’ orzo, il Dipartimento di Scienze Agrarie ed Ambientali dell’ Università degli Studi di Milano, in qualità di ente capofila, guidato dal Prof. Paolo Pesaresi del Dipartimento di Bioscenze insieme al CREA dove è responsabile il Dott. Luigi Cattivelli, sono impegnati in un progetto finanziato da Horizon Europe. Il progetto è denominato Best Crop, acronimo di Boosting photosynthESis To deliver novel CROPs for the circular bioeconomy, e oltre ai due enti scientifici si avvale del contributo di altri 15 partner europei. Tra questi l’ Università Heirich Heine di Dusseldorf, l’ Università degli Studi di Padova, l’ Università di Lund in Svezia, e di Tartu in Finlandia, Università di Dundee e il James Hutton Institute in Scozia, Società Italiana Sementi, Nordic Seed, ecc.

L’ obiettivo è migliorare le qualità e l’ efficienza dell’ orzo agendo sui geni impegnati nell’ espressione della fotosintesi così da ottenere piante caratterizzate da maggiore biomassa in grado di utilizzare in maniera migliore la luce solare più a e di conseguenza più produttive e non dover incrementare la concimazione o l’ utilizzo dell’ acqua. La scelta di puntare sull’ orzo è dovuta a due ordini di fattori, la sua versatilità e la possibilità di essere utilizzato come test per la replicazione su più larga scala nel frumento.

Nuove tecnologie genetiche al servizio della ricerca sull’ orzo ma non solo

Per raggiungere questi obiettivi la ricerca mette a disposizione tecniche di evoluzione assistita (TEA), appartenenti alle New Breeding Techniques, recentemente salite alla ribalta nel nostro paese per essere state autorizzate all’ utilizzo in campo dopo aver superato un lungo periodo di incertezza normativa. Periodo per così dire di transizione durante il quale non era stato ben definito il perimetro operativo di tali tecniche  con il rischio che potessero essere impiegate per l’ ottenimento dei tanto temuti OGM, che nel nostro paese sono vietati. Inoltre il via libero a queste tecniche ha permesso di valutare le piante in condizioni che si avvicinano sempre di più a quelle reali e testarle in campo.

Si trattata di tecniche di miglioramento genetico in grado di permettere l’ ottenimento di piante maggiormente performanti. In particolare ci riferiamo al  genome/gene editing di cui la nostra rivista ha scritto e la cisgenesi. Due tecniche che permettono la modifica del genoma, ma diversamente da quanto avviene con gli OGM, non prevedono l’inserimento di geni di specie diverse ma della stessa. Il Genome Editing permette di correggere la sequenza di un gene scelto, modificare una base specifica nell’ organismo e successivamente valutare l’ efficacia o meno della mutazione senza sconvolgere il normale andamento del processo ripercorrendo ciò che avviene in natura. Nel caso della Cisgenesi, è interessato il trasferimento, tramite un processo di ingegneria genetica, di un gene derivante da un’altra varietà della stessa specie, anche tramite incrocio, tra piante interfertili. Grazie alle TEA è possibile selezionare piante in grado di resistere ai  cambiamenti climatici e alle malattie o caratterizzarsi per altri aspetti, a differenza di quanto avverrebbe con i metodi tradizionali. È il caso del pomodoro e di altre specie orticole e grazie al progetto Best Crop sarà possibile applicarlo anche a colture cerealicole, dove nel solco della resistenza ai cambiamenti climatici per  esempio sono stati studiati i geni deputati al controllo della dimensione del seme per aumentare la potenzialità produttiva della coltura

Tra gli aspetti qualificanti del progetto, il suo impiego in un circuito di economia circolare per ottenere linee di orzo da destinare a nuovi prodotti ad elevate prestazioni nutrizionali e dall’ importante valore aggiunto. È la selezione di varietà con  determinate caratteristiche qualitative della paglia per ottenere proteine o grassi in seguito alla conversione da parte di insetti, o l’ impiego per la produzione edilizia, così da ridurre l’ impatto ambientale che caratterizza i materiali ad oggi impiegati e rendere i materiali più ecologici.

La ricerca genetica grazie alle tecniche di cui sopra, nel caso specifico applicate all’ orzo, ma replicabili per numerose altre specie ha permesso di compiere un importante passo in avanti per l’ ottenimento di colture dalle elevate performance produttive, in grado di giocare un ruolo fondamentale in un processo di sostenibilità ambientale volto ad un minore impiego delle risorse e ad loro utilizzo più virtuoso.