Identificare i geni relativi alla patata xerofita

Per i produttori di patate, nei prossimi decenni, sarà molto problematico conservare i livelli di produzione, a causa della diminuzione della quantità di acqua a disposizione per l’agricoltura. Tale obiettivo può essere realizzato più facilmente comprendendo meglio i meccanismi adottati dalle piante per adattarsi a condizioni di stress idrico e sfruttando le variabilità esistenti nella coltura e nelle piante affini selvatiche.

Il progetto ELITE (Mapping quantitative trait loci for water use efficiency in potato (Solanum tuberosum)), finanziato dall’UE, si è proposto di ampliare le conoscenze scientifiche sulla tolleranza alla siccità e sull’efficienza dell’irrigazione (WUE) riguardo alle patate. L’iniziativa ha studiato i meccanismi fisiologici alla base dell’adattamento, ha identificato i loci di carattere quantitativo (QTL) per la WUE e ha validato i geni candidati.

I ricercatori hanno confrontato le posizioni di marcatori basati su gene legati ai QTL sulla sequenza genica della patata, per identificare i geni candidati sottostanti a tali QTL. È stata poi svolta una sperimentazione in ambiente controllato, utilizzando gradi variabili di acqua sul cultivar Desiree, per comprendere meglio il profilo dell’espressione genica.

Dagli esiti è emerso che la patata dimostra differenze genotipiche nei tratti agronomici, morfologici e fisiologici, in condizioni di buona irrigazione o stress idrico. È stato scoperto che lo stress idrico aumenta la clorofilla fogliare e la fluorescenza della clorofilla. Inoltre, i cultivar hanno dimostrato che un solido sistema torrentizio potrebbe aumentare la resa del tubero e dovrebbe essere preso in considerazione ai fini del miglioramento genetico.

L’analisi delle componenti principali ha rivelato che i genotipi si comportano in modo diverso in condizioni ottimali e di stress idrico. La capacità di comprendere tali differenze sarà utile alla selezione di una patata xerofita. Inoltre, le analisi sugli indici di tolleranza e suscettibilità hanno rivelato che l’indice di resistenza alla siccità, l’indice di suscettibilità della siccità e la produzione media armonizzata rappresentano validi criteri di selezione per lo screening.

I dati raccolti da ELITE consentiranno agli scienziati di selezionare cultivar sotto trattamento di stress idrico. Può essere poi effettuato un ulteriore vaglio per stabilire l’idoneità di tali genotipi per la produzione sostenibile in condizioni di stress.