Nuove importanti scoperte sul genoma del frumento, grazie a ricercatori italiani

Il Consorzio Internazionale Sequenziamento Genoma Frumenti, di cui fa parte il Progetto italiano "MAPPA Fisica del Cromosoma 5A", finanziato interamente dal MiPAAF, ha prodotto risultati di alta qualità scientifica. 

Pochi giorni fa la prestigiosa rivista SCIENCE ha pubblicato il lavoro, riservando anche la copertina, "A chromosome-based sequence of the exaploid bread wheat (Triticum aestivum) genome" che rappresenta la prima bozza della sequenza del genoma del frumento tenero, realizzata attraverso la separazione ed il parziale sequenziamento di ciascuno dei 21 cromosomi.

Il frumento ha un genoma con una dimensione pari a cinque volte il genoma umano e a quaranta volte quello del riso. Diversi gruppi, a livello mondiale, hanno partecipato alla ricerca, e tra questi quattro ricercatori CRA - Faccioli, Colaiacovo, Stanca, Cattivelli - hanno contribuito alla scoperta di piccole molecole di RNA -microRNA- capaci di regolare l'espressione di geni di interesse agronomico.

Questo lavoro contiene nuove scoperte sulla struttura, sull’organizzazione e sull’evoluzione del genoma della specie più coltivata al mondo, descrivendo i geni del frumento e la loro distribuzione sui cromosomi e fornendo inoltre indicazioni per sviluppare un numero - di fatto illimitato - di marcatori molecolari, che sono lo strumento fondamentale per accelerare il miglioramento genetico del frumento.

Per la prima volta, chi si occupa di selezionare nuove varietà di frumento potrà disporre di conoscenze e strumenti, capaci di identificare in modo rapido e preciso - come mai in passato - i geni che controllano importanti caratteri agronomici (produzione, resistenza a malattie ed a stress abiotici) e qualitativi. Attraverso l’utilizzo di marcatori molecolari, sarà possibile selezionare nuove varietà più produttive, più resistenti alle malattie (limitando il ricorso a trattamenti chimici), più salubri (con meno micotossine) e di superiore livello qualitativo. Il lavoro realizzato sul frumento tenero avrà importanti ricadute, anche nel settore del frumento duro.

I ricercatori CRA si sono occupati dell’identificazione di una specifica categoria di geni codificanti per microRNA. Si tratta di piccole molecole con funzione regolatrice, presenti sia negli animali che nelle piante, capaci di intervenire in processi fondamentali quali lo sviluppo e la risposta alle malattie ed agli stress abiotici. Nel genoma del frumento è stato trovato un numero di potenziali geni codificanti per microRNA molto più elevato di quello trovato in qualunque altra specie (un aspetto connesso alla particolare storia evolutiva del frumento) e la loro identificazione apre nuove possibilità per comprendere e migliorare questa importante specie vegetale.

Il lavoro oggi pubblicato rappresenta la tappa base per completare la sequenza  del genoma del frumento tenero ed apre già nuove strade per migliorare questa specie strategica per garantire alimenti alle future generazioni in condizioni di innovazione sostenibile.