Ricostruita per la prima volta la sequenza del genoma del farro selvatico

Luigi Cattivelli (CREA, a sinistra) e Roberto Tuberosa (Unibo, a destra) raccolgono spighe di farro nel parco naturale Zavitan in Israele da cui proviene la pianta il cui genoma è stato poi sequenziato
 

Un team internazionale di ricercatori ha ricostruito, per la prima volta, la sequenza del genoma del farro selvatico (Triticum turgidum ssp. diicoccoides). Il lavoro, pubblicato sulla prestigiosa rivista Science, è stato guidato dall’Università di Tel Aviv e ha coinvolto diverse decine di ricercatori provenienti da istituzioni di tutto il mondo, tra cui il Dipartimento di Scienze Agrarie dell’Università di Bologna, il Centro di Ricerca Genomica e Bioinformatica di Fiorenzuola d’Arda (CREA) e il CNR.

Il farro selvatico è il progenitore da cui sono stati selezionati quasi tutti i frumenti coltivati, tra cui il grano duro e il grano tenero utilizzati per produrre, rispettivamente, pasta e pane. A causa della bassissima produzione e dei caratteri selvatici che lo caratterizzano, il farro selvatico non viene coltivato: i semi maturi del farro selvatico cadono spontaneamente a terra, rendendo difficile la loro raccolta da parte dell’uomo, mentre nel grano coltivato i semi rimangono sulla spiga.

La spiga matura si frammenta e cade al suolo

La decodifica del genoma (12 miliardi di nucleotidi) del farro selvatico rappresenta, quindi, un contributo fondamentale per lo studio dei caratteri genetici utili per il miglioramento dei frumenti e per la ricostruzione della storia evolutiva del frumento, nella fase antecedente la nascita dell’agricoltura. La disponibilità del genoma del farro selvatico e il confronto con il patrimonio genetico dei frumenti coltivati ha, quindi, consentito di identificare i geni responsabili dell’addomesticamento. In particolare sono stati caratterizzati due geni la cui mutazione spontanea impedisce la dispersione dei semi dalle spighe mature, una modifica che, rendendo possibile lo sviluppo dell’agricoltura nel neolitico, è stata determinante nell’indirizzare la storia dell’umanità.

La spiga matura rimane intatta, facilitando quindi la raccolta dei semi

L'Alma Mater, con il CNR, ha contribuito allo studio dell’addomesticamento e della diversità genetica presente nelle popolazioni di farro selvatico e domestico, fonti importanti di variabilità e una riserva fondamentale di varianti genetiche naturali tuttora scarsamente esplorata ed utilizzata per il miglioramento del frumento moderno.

"La disponibilità della sequenza del farro selvatico - commenta il prof. Roberto Tuberosa, responsabile del Laboratorio di Genomica dei Cereali presso il Dipartimento di Scienze Agrarie dell’Università di Bologna - è un vero e proprio filo di Arianna che ci consentirà di individuare più facilmente i geni per selezionare frumenti di qualità migliore ed a minor impatto ambientale. Conoscere questi geni è la premessa indispensabile per utilizzare le nuove metodiche di selezione come l’editing dei geni, la cui applicazione potrà assicurare la competitività della granicoltura nazionale".