Preparare le colture al cambiamento climatico

Gli scenari proposti dal cambiamento climatico predicono un rischio maggiore per i raccolti nei prossimi anni, a causa della siccità e delle alte temperature. Per mitigare tale minaccia alla sicurezza alimentare globale, è urgente trovare nuovi cultivar e strategie.

Il progetto DROPS (“Drought-tolerant yielding plants”) sta sviluppando nuovi approcci per migliorare l’efficienza dell’utilizzo dell’acqua e incrementare la resa di piante che subiscono condizioni di siccità. I ricercatori hanno creato modelli di prestazioni di piante in una serie di scenari ambientali basati su climi attuali e futuri. I partner del progetto 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. A tale scopo, sono stati analizzati in una nuova piattaforma di fenotipizzazione gruppi di genotipi con ampie origini genetiche, per caratterizzare in modo dettagliato le caratteristiche d’interesse; sono inoltre stati studiati in dieci campi in Europa con scenari contrastanti di siccità e temperature. Sono state identificate regioni del genoma uniformi che migliorano notevolmente le prestazioni della pianta in condizioni di sollecitazione che si verificano naturalmente. La rilevanza delle “versioni di geni” (alleli) interessati viene testata in centinaia di scenari climatici tramite modellizzazione del raccolto. In tal modo si giunge a 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.

Infine, un risultato molto importante di DROPS è rappresentato da un database esaustivo di dati genomici, utilizzabile dalla più ampia comunità scientifica, insieme a nuovi strumenti di fenotipizzazione, modellizzazione e statistica.

Questo lavoro offre a scienziati e 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.