San Francisco Frontiers - Scoperto un gene del riso che aumenta la produttività con meno fertilizzanti

Scoperto un gene che nelle piante di riso bilancia la crescita di radici e germogli in caso di carenza di nutrienti: si chiama Wrinkled1a e una volta 'acceso' aumenta la produttività del 24% in condizioni di bassi livelli di azoto. La scoperta, che potrebbe migliorare la resa delle colture riducendo la dipendenza dai fertilizzanti sintetici e aumentando la sicurezza alimentare globale, è pubblicata su Science dall'Università di Oxford insieme all'Università di Agraria di Nanchino e all'Istituto di genetica e biologia dello sviluppo dell'Accademia cinese delle scienze. Le piante solitamente rispondono alla carenza di azoto investendo nella crescita delle radici per cercare nutrienti, e spesso lo fanno a scapito dello sviluppo dei germogli e della produzione di cereali. Questo compromesso, che limita la produttività agricola, è determinato dall'interruttore genetico Wrinkled1a, che nel germoglio promuove la ramificazione mentre nelle radici attiva i geni coinvolti nell'assorbimento di azoto. Grazie a esperimenti controllati in serra e in campo, i ricercatori hanno dimostrato che le piante di riso prive di una versione funzionale del gene perdono la capacità di investire nella crescita delle radici in condizioni di basso contenuto di azoto e presentano una crescita ridotta dei germogli in condizioni di azoto abbondante. Al contrario, le piante geneticamente modificate per sovraesprimere il gene mostrano una crescita più forte sia nelle radici che nei germogli, nonché un rapporto radice-germoglio più costante al variare dei livelli di azoto esterno. Esaminando oltre 3000 cultivar di riso, il team ha identificato una versione naturale del gene espressa in modo più forte e l'ha incrociata con piante di riso che ne portavano una versione più debole. In tre prove sul campo condotte in Cina, nelle province di Hainan e Anhui, le piante di riso con questa variante genetica migliorata hanno mantenuto un rapporto radice-germoglio più stabile in diverse condizioni di azoto e hanno prodotto rese più elevate con un basso apporto di fertilizzanti. Ciò ha portato a un aumento del 23,7% della resa con un'applicazione di fertilizzanti a basso contenuto di azoto (120 chilogrammi per ettaro) e a un aumento del 19,9% con un'applicazione di fertilizzanti ad alto contenuto di azoto (300 chilogrammi per ettaro). Il passo successivo, spiegano i ricercatori, "sarà studiare se i geni omologhi in altre colture, come grano e mais, possano essere sfruttati per ottenere risultati simili".

Y.Harris--SFF