Redazione
Nella genetica delle coltivazioni di riso c’è un segreto che potrebbe rivoluzionare l’agricoltura sostenibile. A rilevarlo è una ricerca internazionale che apre la strada a coltivazioni più produttive e amiche dell’ambiente, svelando il meccanismo molecolare che permette alle piante di gestire al meglio le risorse nutritive anche quando scarseggiano. Nel delicato equilibrio tra la necessità di aumentare una produzione sempre più ridotta e l’urgenza di proteggere il pianeta, un team di scienziati dell’Università di Oxford, dell’Accademia cinese delle Scienze e dell’Università Agraria di Nanchino, capoluogo della provincia di Jiangsu, nella Cina orientale, ha identificato un “regolatore principale” nel riso, capace di gestire la crescita della pianta in base alla disponibilità di azoto.
Il dilemma dell’azoto
L’azoto è un elemento fondamentale per la crescita dei raccolti, ma l’uso massiccio di fertilizzanti sintetici ha un costo ambientale altissimo: contribuisce alle emissioni di gas serra, inquina le falde acquifere e degrada la qualità del suolo. In natura, quando il terreno è povero di azoto, le piante affrontano un difficile compromesso: investono tutte le loro energie nello sviluppo delle radici per cercare nutrimento, sacrificando però la parte aerea e, di conseguenza, la produzione di chicchi. Questo meccanismo di adattamento, utile per la sopravvivenza allo stato selvatico, è purtroppo controproducente per la produttività agricola.
Il “regista” della crescita: il gene OsWri1a
Fino ad oggi, il “direttore d’orchestra” molecolare dietro questa scelta strategica della pianta era rimasto ignoto. Lo studio, pubblicato sulla prestigiosa rivista Science, ha identificato questo ruolo nel gene chiamato OsWRri1a (noto anche come Wrinkled1a).
Questo gene agisce come un hub di controllo che coordina la risposta dell’intera pianta ai livelli di azoto. La sua particolarità è che opera in modo differente e specifico a seconda del tessuto in cui si trova:
- Nei germogli e, cioè la parte aerea, attiva un altro gene (Ngr5) che stimola la ramificazione della pianta, favorendo una crescita rigogliosa.
- Nelle radici, invece, blocca un complesso proteico che normalmente limita l’accumulo di auxina, un ormone chiave per lo sviluppo radicale. In questo modo, le radici diventano più efficienti nell’assorbire i nutrienti.
Risultati straordinari sul campo
I ricercatori non si sono limitati alla teoria. Analizzando oltre 3.000 varietà di riso, hanno individuato una versione naturale “superiore” di questo gene, presente soprattutto in alcune varietà di riso indica. Attraverso tecniche di incrocio tradizionale, hanno introdotto questa variante in altre piante, ottenendo risultati definiti “straordinari” dai coordinatori dello studio.
Le prove sul campo hanno dimostrato che le piante dotate di questa versione potenziata del gene mantengono un equilibrio stabile tra radici e germogli, indipendentemente dalla quantità di azoto nel terreno. Il risultato? Un aumento dei raccolti fino al 24% in condizioni di bassa fertilizzazione.
Un futuro più verde per i cereali
Questa scoperta non è solo un successo della genetica vegetale, ma un’opportunità concreta per la sicurezza alimentare globale. Secondo i dati della Fao, il riso è l’alimento base per metà della popolazione mondiale, ma la sua produzione è minacciata dai cambiamenti climatici e dai costi crescenti dei fertilizzanti, che possono rappresentare fino a un terzo delle spese totali per i coltivatori.
“Il nostro studio – ha affermato il dottor Zhe Ji del Dipartimento di Biologia dell’Università di Oxford e Calleva Research Centre -, dimostra chiaramente che questo regolatore è uno strumento promettente per il miglioramento sostenibile delle colture. È stato straordinario osservare la differenza che la versione migliorata del gene ha avuto sulle rese del riso durante le nostre prove sul campo”.
D’accordo è anche il dottor Shan Li dell’Università di Agraria di Nanchino in Cina e autore principale dello studio, il quale ha aggiunto: “Wrinkled1a aiuta il riso a evitare il solito compromesso più radici-meno germogli in condizioni di limitazione dell’azoto, favorendo rese stabili con minori apporti di azoto. Il passo successivo è verificare se i geni omologhi in altre colture, come grano e mais, possano essere sfruttati per ottenere risultati simili”.
