Colture resistenti alla siccità pronte per il cambiamento climatico
Gli scenari proposti dal cambiamento climatico predicono un rischio maggiore per i raccolti futuri, a causa della siccità e delle temperature elevate. Per mitigare tale minaccia alla sicurezza alimentare globale è quindi urgente trovare nuovi cultivar e strategie. Il progetto DROPS (Drought-tolerant yielding plants), finanziato dall’UE, ha sviluppato nuovi approcci per migliorare l’efficienza dell’utilizzo dell’acqua e aumentare i raccolti delle piante in condizioni di siccità. I ricercatori hanno creato modelli delle prestazioni delle piante in una serie di scenari ambientali basati su climi attuali e futuri. Hanno usato mais, grano duro e frumento tenero panificabile per studiare quattro caratteristiche: tasso di interruzione della germinazione dei semi, mantenimento della crescita vegetativa, architettura del sistema radicale ed efficienza di traspirazione. È stata studiata la variazione naturale delle quattro caratteristiche, al fine di individuare le regioni del genoma che le controlla in una serie di condizioni di siccità e di temperature. La rilevanza delle “versioni di geni” (alleli) interessati è stata testata in centinaia di scenari climatici tramite modellizzazione del raccolto. Questo ha permesso di identificare la combinazione di alleli associati alle rese migliori e l’efficienza dell’uso dell’acqua in diverse regioni d’Europa, in scenari climatici attuali e futuri. Le simulazioni basate sul’ipotesi di un adattamento del ciclo di coltivazione al cambiamento climatico hanno prodotto risultati inattesi che, in condizioni di buona irrigazione, il cambiamento climatico avrà un impatto limitato sul raccolto. Le simulazioni attuali dell’impatto del cambiamento climatico nell’ipotesi che gli agricoltori agiranno contro il rischio aumentato di stress da calore e idrico scegliendo genotipi adattati, suggerisce fortemente che questa seconda fonte di adattamento contribuisce anche a un impatto minore del cambiamento climatico. Infine, un sistema informatico dedicato ha fornito un accesso sicuro all’intera serie di dati DROPS, che comprendeva una banca dati centrale per i dati fenotipici raccolti negli esperimenti sul campo e servizi web che collegano le banche di dati genotipici, omici e fenotipici in piattaforme. Il sistema informatico includeva strumenti per la valutazione della validità delle misurazioni fenotipiche collegandole a variabili ambientali. Questo ha consentito un’analisi congiunta dei dati fenotipici (sul campo e piattaforme) insieme a dati sulle condizioni ambientali e genotipici per l’analisi genetica. DROPS offre quindi sia agli scienziati che ai selettocoltori conoscenze e strumenti migliori per potenziare l’efficienza dell’uso dell’acqua per le piante dei raccolti. Sarà utile a sostenere strategie di miglioramento della coltura attraverso lo sviluppo di cultivar maggiormente in grado di resistere a scenari climatici sfavorevoli.
Parole chiave
Stress ambientale, cultivar, DROPS, resistenti alla siccità, genoma, fenotipo, selettocoltori