Innovazioni nella sperimentazione delle varietà vegetali incentrate su sostenibilità e resilienza
Le nuove varietà vegetali sono una componente essenziale dell’agricoltura produttiva e la loro commercializzazione richiede che le candidate si distinguano da quelle già esistenti, soprattutto in base all’impiego di criteri morfologici; inoltre, i tratti devono essere uniformi e stabili. Questo test di «distinzione, uniformità e stabilità» (DUS, distinctness, uniformity and stability) è necessario al fine di ottenere il riconoscimento dei diritti di proprietà sulle varietà vegetali(si apre in una nuova finestra). La nuova varietà deve inoltre offrire buone prestazioni, aspetto determinato attraverso il test del «valore per la coltivazione e l’utilizzo» (VCU, value for cultivation and use), che misura le prestazioni delle specie vegetali valutando tratti quali la resa, la qualità e la resistenza alle malattie. I test DUS e VCU sono parte integrante di quelli obbligatori svolti in tutta Europa. Il progetto InnoVar(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si proponeva di aumentare l’efficienza di questi test e di estendere le capacità di analisi ai tratti della resilienza e della sostenibilità, sfruttando l’implementazione delle tecnologie più avanzate a disposizione.
Genomica, fenomica e immaginografia
La genomica dispone di un enorme potenziale di utilizzo nei test DUS e VCU, consentendo di aumentare l’efficienza grazie alla riduzione del numero di varietà di riferimento necessarie nelle costose prove effettuate sul campo; al tempo stesso, la fenomica basata sull’impiego delle immagini dei droni per acquisire informazioni sullo sviluppo delle piante riduce il tempo necessario a misurare i tratti rispetto alla registrazione manuale, caratterizzata da un’elevata intensità di lavoro. «InnoVar ha dimostrato che la genomica è in grado di identificare molteplici tratti rilevanti per i test DUS e VCU e che le immagini aeree possono essere integrate in entrambe le tipologie, permettendo di incrementarne l’efficienza; inoltre, il progetto ha comprovato che è possibile completare i test DUS in un solo anno utilizzando due sedi, piuttosto che in due anni impiegandone una sola», spiega Lisa Black, coordinatrice del progetto e ricercatrice presso l’Agri-Food and Biosciences Institute(si apre in una nuova finestra).
Sfruttare i dati ambientali e l’apprendimento automatico
I dati ambientali sono un importante aspetto da considerare quando si valuta l’idoneità delle varietà in diversi scenari di coltivazione: il tipo di suolo e i modelli meteorologici sono fondamentali per le loro prestazioni e diventeranno sempre più importanti alla luce dei cambiamenti climatici in corso. L’apprendimento automatico è in grado di cercare modelli e di prevedere le prestazioni delle varietà sulla base di dati genomici, fenomici, fenotipici e ambientali complessi. InnoVar ha sviluppato un innovativo sistema di raccomandazione delle varietà vegetali che applica l’approccio ad alte prestazioni e basso rischio per valutare la risposta di tali varietà agli input a seconda della coltura e della posizione, identificandole e classificandole in termini di sostenibilità e resilienza. «La nostra attenzione alla resilienza e alla sostenibilità, anziché alle massime prestazioni, farà sì che le nuove varietà vegetali contribuiscano in modo significativo alla sostenibilità dei sistemi agricoli, nonché alla loro resilienza alle sfide climatiche», afferma Black.
Un nuovo database e modello per il futuro
InnoVar ha condotto ampie sperimentazioni sul campo, superando le sfide dovute alle perturbazioni create dalla pandemia di COVID-19 in relazione alla necessità di distribuire le sementi di prova in cinque diverse zone agroclimatiche e 10 paesi differenti, il che ha permesso al team di generare un database di dati genomici, fenomici, fenotipici e ambientali armonizzati raccolti da test DUS e VCU in tutta Europa. Sebbene il progetto abbia dimostrato chiaramente che il processo di sperimentazione delle varietà vegetali deve essere adattato alle zone agroclimatiche, esiste un potenziale di armonizzazione tra le varie regioni europee. I risultati ottenuti da InnoVar sono stati diffusi ai resposabili dei test di varietà vegetali attraverso l’Ufficio comunitario delle varietà vegetali (UCVV) dell’UE e l’Unione internazionale per la protezione delle nuove varietà vegetali (UPOV), nonché agli agricoltori attraverso attività di sensibilizzazione. «I progetti futuri possono basarsi sui risultati ricavati da InnoVar per garantire l’introduzione di metodi più efficienti di analisi della varietà al fine di acquisire informazioni sulla loro sostenibilità e resilienza», riassume Black concludendo. L’adozione in Europa dovrebbe essere diffusa, affinché le nuove varietà vegetali del continente siano pronte ad affrontare le sfide legate ai cambiamenti climatici.
