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Verso patate tolleranti agli stress

In che modo patate diverse rispondono agli stress da calore, siccità e ristagno d’acqua? Alcuni scienziati sostenuti dall’UE stanno studiando i cambiamenti che influiscono sulla resistenza o sulla sensibilità delle patate.

Alimenti e Risorse naturali

Qualunque sia la nostra preferenza di cottura (al vapore, bollite, fritte, arrostite o al forno), è difficile immaginare una dieta moderna senza patate. Buona fonte di fibre e ricca di antiossidanti, la patata è una delle colture alimentari più importanti del mondo, su cui tuttavia grava l’impatto del cambiamento climatico. La vulnerabilità della patata agli stress ambientali indotti dal clima, come temperature estreme, inondazioni e siccità, sta sollevando grandi preoccupazioni sulla sicurezza alimentare. Per contribuire ad affrontare tali timori, il progetto ADAPT, finanziato dall’UE, sta sviluppando nuove strategie per assicurare un aumento della produttività di questa coltura e una stabilità e una qualità della resa migliori nelle difficili condizioni di crescita del futuro. Uno degli obiettivi di ADAPT è quello di identificare i cambiamenti morfologici, fisiologici e molecolari che rendono diverse cultivar di patate resistenti o meno a singoli stress (ad esempio calore, siccità, inondazioni) e alle loro combinazioni rilevanti. A tal fine, i botanici, gli agricoltori e i selezionatori di patate che partecipano al progetto ADAPT hanno selezionato 30 cultivar di patate da studiare nell’ambito di esperimenti controllati in serra.

Condizioni di stress e punti di campionamento

Come riportato in un articolo pubblicato sul sito web dell’Associazione europea per il commercio delle patate con sede in Belgio (European Potato Trade Association), partner del progetto ADAPT, la fase esplorativa del progetto ha comportato la determinazione delle condizioni di stress e dei punti di campionamento più informativi. Inizialmente, questi due fattori sono stati oggetto di un esperimento pilota condotto presso la piattaforma di fenotipizzazione delle piante di un altro partner del progetto, Photon Systems Instruments, in Cechia. Nell’articolo si legge: «Qui la cultivar di patate Desirée è stata esposta a stress di calore, siccità e ristagno d’acqua (singoli o combinati), e le risposte delle piante sono state analizzate quotidianamente attraverso tecnologie di fenotipizzazione ad alta produttività (HTP, High-throughput phenotyping)». I risultati di questa indagine iniziale saranno utilizzati nella seconda parte della fase esplorativa, che prevede l’utilizzo di condizioni di stress e configurazioni ottimizzate per stabilire le differenze genetiche che determinano le risposte delle patate al calore, alla siccità e al ristagno d’acqua. Nello stesso articolo si spiega: «L’obiettivo finale è quello di identificare cultivar tolleranti e suscettibili e chiarire le basi di queste differenze a livello molecolare e fisiologico». Esperimenti in serra per determinare le risposte di cultivar di patate selezionate agli stress di calore, siccità e ristagno d’acqua sono stati condotti nel 2021 anche presso i partner del progetto ADAPT: l’Università Friedrich-Alexander di Erlangen-Norimberga (Germania), Università di Wageningen e l’Università di Utrecht (Paesi Bassi). L’articolo segnala che gli esperimenti hanno rivelato differenze genetiche nelle risposte allo stress, in particolare nei tratti agronomici quali l’indice di raccolto e la resa dei tuberi. I ricercatori hanno identificato cultivar tolleranti o suscettibili non solo a un singolo stress, ma anche a stress multipli, «stimolando l’intero consorzio ADAPT a studiare questo fenomeno». Il piano dei ricercatori di ADAPT (Accelerated Development of multiple-stress tolerAnt PoTato) per il 2022 consiste nel condurre una fenotipizzazione profonda di tre cultivar tolleranti e tre suscettibili, e di verificare le risposte fenotipiche con analisi di espressione genica. Per ulteriori informazioni, consultare: sito web del progetto ADAPT

Parole chiave

ADAPT, patata, stress, serra, cultivar, calore, siccità, ristagno d’acqua, fenotipizzazione