Dialoghi in biotecnologie: “Il contributo delle TEA per il miglioramento genetico del grano duro”

Frusciante: Il miglioramento genetico del grano in Italia nasce dal lavoro visionario di Nazzareno Strampelli, pioniere della genetica agraria, che introdusse l'incrocio artificiale tra genotipi per combinare i migliori caratteri di ciascuno, senza conoscere le leggi di Mendel. Questo approccio portò allo sviluppo di numerose varietà di grano tenero a partire dal Rieti, una varietà apprezzata per l’ottima resistenza alla ruggine. Tuttavia, Strampelli è noto soprattutto per la varietà Cappelli, ottenuta nel 1915 tramite selezione entro una popolazione nordafricana. In che modo il lavoro di Strampelli e la varietà Cappelli hanno influenzato le moderne strategie di miglioramento genetico di questa coltura?

De Vita: Nonostante il lavoro di Strampelli si sia concentrato principalmente sul grano tenero, i suoi contributi al miglioramento genetico del grano duro, pur meno prioritari, hanno avuto un impatto significativo. Agli inizi del '900, la coltivazione del grano duro era limitata al Sud Italia, caratterizzato da un clima arido. Strampelli inizialmente valutò collezioni di germoplasma provenienti da aree del mondo con condizioni climatiche simili, con l’intenzione di identificare le linee più adatte al clima del Sud Italia (i.e., Cappelli); poi avviò incroci tra genotipi diversi, come dimostrato dalle varietà Sabaudia (Grano B./Dauno III) e Garigliano (Tripolino/Cappelli), con l’obiettivo di migliorarne ulteriormente la produttività. Tuttavia, nonostante il suo impiego e quello dei suoi allievi, negli anni successivi, nessuna varietà riuscì a superare il Cappelli, che rimase dominante fino agli anni ’60, affermandosi come capostipite dei programmi di miglioramento genetico in Italia e nel mondo.

Frusciante: Grazie alla varietà Cappelli, il grano duro ha consolidato il suo ruolo centrale nella filiera cerealicola, rendendo l’Italia leader europeo e secondo produttore mondiale. Questo successo è dovuto alla capacità del settore sementiero nazionale di sviluppare varietà produttive e di alta qualità. Un esempio emblematico è rappresentato dalla varietà Creso, frutto di un programma di miglioramento genetico che ha saputo coniugare produttività e qualità tecnologica.

De Vita: Il rilascio della varietà Creso nel 1974 segnò un momento cruciale per la ricerca genetica in Italia, inserendosi in un progetto di sviluppo agricolo, industriale e politico che valorizzò il ruolo del grano duro nella filiera agroalimentare. La legge n. 580 del 1967, nota come "legge della purezza della pasta", obbligò l’uso esclusivo di semola di grano duro nella produzione di pasta, consolidando la qualità del prodotto e il legame con l’identità gastronomica italiana. L’istituzione del Registro Nazionale delle Varietà nel 1969 garantì un sistema strutturato e trasparente per la certificazione delle varietà e il miglioramento della filiera.
L’intensa attività di miglioramento genetico determinò un significativo aumento della superfici coltivate grazie all’introduzione di materiali genetici dal Messico e allo sviluppo di varietà a taglia bassa, più produttive e adatte all’uso di fertilizzanti. Questi risultati portarono l’Italia a diventare leader mondiale nella produzione di grano duro, rafforzando la sua posizione nel mercato globale della pasta.

Frusciante: Il miglioramento genetico ha reso il grano duro una risorsa strategica per l’agricoltura italiana e un simbolo del “Made in Italy”, grazie al contributo fondamentale dei ricercatori, il cui lavoro rimane essenziale. Oggi il settore deve affrontare sfide complesse: sviluppare varietà più produttive, resistenti agli stress (a)biotici e di qualità superiore, in un contesto di cambiamenti climatici in rapida evoluzione. In questo scenario, quanto le tecnologie di evoluzione assistita (TEA) possono accelerare lo sviluppo di nuovi genotipi?

De Vita: Il contesto attuale è cambiato drasticamente. La redditività del grano duro in Italia è diminuita a causa dell’aumento dei costi di produzione e della crescente concorrenza globale. A ciò si aggiungono l’effetto del riscaldamento globale e il cambiamento nelle abitudini alimentari. Il consumatore moderno tende a ridurre il consumo di pasta, presta maggiore attenzione alle etichette nutrizionali, privilegia prodotti di qualità con origine certificata e opta per soluzioni che garantiscano elevati standard igienico-sanitari. Questi cambiamenti impongono nuovi obiettivi di miglioramento genetico che devono essere raggiunti con urgenza per garantire la competitività del settore.
È, dunque, fondamentale superare le barriere ideologiche e sfruttare appieno il vasto panorama tecnologico a disposizione della ricerca e del miglioramento genetico:  dalle tecniche tradizionali di incrocio e selezione, alla mutagenesi artificiale, all’avanzamento rapido delle generazioni (i.e., speed breeding), fino alle tecnologie più avanzate di sequenziamento, di selezione genomica, di evoluzione assistita e persino di intelligenza artificiale. Questi strumenti si integrano e complementano, a seconda degli obiettivi specifici e delle risorse disponibili.
La sequenza del genoma della varietà di grano duro Svevo è stata rilasciata nel 2019. Questo progetto ha rappresentato una pietra miliare, consentendo una comprensione dettagliata del genoma del grano duro e aprendo la strada all'applicazione delle TEA per il miglioramento genetico della specie.
Nel caso di caratteri qualitativi e nutrizionali, così come nella resistenza alle patologie, le TEA rappresentano senza dubbio lo strumento più efficace. Sfide come la resistenza alle patologie dell’apparato fogliare (i.e., ruggini, septoria, oidio), la riduzione del carico tossico del glutine, dell’asparagina – e quindi dell’acrilammide nei prodotti finiti – o dei fattori antinutrizionali come i fitati, sono già state affrontate con successo nei laboratori di ricerca. I nuovi materiali genetici sono pronti, ma necessitano di una validazione sul campo per poter essere adottati su larga scala. È quindi essenziale un intervento normativo che faciliti il trasferimento delle innovazioni alla pratica agricola, supportando le fasi di sperimentazione e incentivando l’adozione di queste soluzioni da parte degli agricoltori. Solo attraverso un forte impegno politico sarà possibile mantenere il miglioramento genetico al centro dello sviluppo agricolo italiano, continuando a valorizzare il grano duro come pilastro della filiera agroalimentare e simbolo del "Made in Italy".