Gli scienziati hanno identificato geni nelle varietà di grano asiatiche tradizionali che possono combattere la ruggine gialla, una importante malattia fungina che minaccia la produzione mondiale di grano. Questa scoperta offre una strategia promettente per proteggere la sicurezza alimentare, migliorando la resistenza alle malattie delle colture di grano commerciale.
La ruggine gialla, causata dal fungo Puccinia striiformis f. sp. tritici, colpisce circa l'88% della produzione mondiale di grano tenero. Rappresenta una minaccia significativa per le rese del grano. I ricercatori dell'Università di Zurigo (UZH) hanno scoperto che le varietà di grano tradizionali provenienti dall'Asia possiedono geni che conferiscono resistenza a questa devastante malattia.
Il team di ricerca, guidato da Kentaro Shimizu, ha scoperto due regioni genomiche nelle varietà di grano asiatiche tradizionali che conferiscono resistenza alla ruggine gialla. Questi geni potrebbero essere trasferiti alle varietà di grano commerciale per combattere la malattia. Lo studio sottolinea l'importanza della diversità genetica nelle varietà di grano tradizionali per la sicurezza alimentare.
Per decenni, la selezione del grano si è concentrata su varietà ad alto rendimento, il che ha ridotto la diversità genetica della coltura. Le varietà di grano tradizionali, coltivate dagli agricoltori in diverse regioni, conservano una base genetica più ampia. Queste varietà, in particolare quelle provenienti dall'Asia, offrono un potenziale inespresso per migliorare la resistenza alle malattie nel grano moderno.
Katharina Jung, durante il suo dottorato di ricerca, ha studiato la resistenza alla ruggine gialla nel grano, collaborando con l'International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) in Messico e l'Università di Kyoto in Giappone. Ha esaminato varietà di grano tradizionali e moderne provenienti da Giappone, Cina, Nepal e Pakistan. Sono state condotte prove sul campo in Svizzera e Messico per identificare le piante resistenti.
Jung ha identificato due regioni genomiche precedentemente non caratterizzate, note come loci di caratteri quantitativi (QTL), che contribuiscono alla resistenza alla ruggine gialla. Una regione è stata trovata in una varietà tradizionale del Nepal, mentre l'altra è apparsa più ampiamente nelle linee tradizionali del Nepal, Pakistan e Cina nella regione dell'Himalaya meridionale.
L'area dell'Himalaya meridionale è considerata l'origine dell'agente patogeno della ruggine gialla. I ricercatori ipotizzano che le varietà tradizionali di quest'area potrebbero ospitare resistenze uniche e stabili alla ruggine gialla. Questa scoperta sottolinea il valore della conservazione delle varietà di grano tradizionali come fonte di tratti genetici per combattere le minacce emergenti.
Conservare la diversità genetica e le varietà di grano tradizionali è fondamentale per combattere le malattie. Gli agricoltori hanno coltivato queste varietà per generazioni, il che è di grande valore per la futura sicurezza alimentare. L'uso e la condivisione dei benefici di queste varietà dovrebbero comportare una stretta collaborazione con le comunità locali, riconoscendo le loro conoscenze e pratiche.
La collaborazione con l'Università di Kyoto è stata essenziale per questo progetto. Questa ricerca sottolinea il valore delle partnership internazionali nel progresso scientifico. Lo UZH Global Funding Scheme ha sostenuto il progetto. L'alleanza tra UZH e l'Università di Kyoto è stata convertita in un Partenariato Strategico nel 2020.