Un intervento genetico che accresce la resa del mais

Aumentando con interventi di ingegneria genetica i livelli di un enzima che in alcune piante – tra cui il mais – è centrale per l’efficienza della fotosintesi si può ottenere un incremento del 15 per cento delle rese agricole anche in condizioni di relativa siccità.

Agendo su un enzima essenziale per la fotosintesi è possibile aumentare significativamente la resa del mais. A dimostrarlo è stato un gruppo di ricercatori del Boyce Thompson Institute a Ithaca, nello Stato di New York, e dell’Australian National University a Canberra, in Australia, che firmano un articolo su “Nature”.

Lo studio si inserisce nel quadro della ricerca di nuove specie vegetali ad alto rendimento e ben adattate alle condizioni climatiche anche estreme dovute al riscaldamento globale, in modo tale da assicurare la sicurezza alimentare globale. Robert E. Sharwood, David B. Stern e collaboratori si sono concentrati sul mais perché, rispetto ad altre importanti colture alimentari, presenta dei vantaggi di partenza.

Infatti, benché tutte le piante sfruttino la fotosintesi per catturare l’anidride carbonica dall’atmosfera per trasformarla in biomassa, possono usare percorsi biochimici differenti e con livelli di efficienza diversi. Il grano e il riso, per esempio usano il cosiddetto percorso fotosintetico C3, che ha il massimo rendimento a temperature attorno ai 20 °C, ma è meno efficiente del percorso C4, usato appunto da piante come il mais e il sorgo, che dà rese ottimali a temperature superiori, anche fino ai 40 °C.

Le piante C4 hanno queste qualità grazie a un enzima, chiamato Rubisco (Ribulosio Bisfosfato Carbossilasi/Ossigenasi) che richiede meno acqua e meno azoto e aumenta la velocità di sintesi della biomassa all’aumentare della temperatura.

I ricercatori hanno pensato che aumentando i livelli di Rubisco nel mais si sarebbero ottenute rese ancora maggiori. Dapprima hanno creato delle piante transgeniche in grado di produrre una maggior quantità delle proteine che formano il Rubisco, ma poiché questo tentativo si è rivelato poco fruttuoso, hanno alterato un altro gene che produce il cosiddetto fattore di assemblaggio di Rubisco (RAF1), che provvede a “montare” l’enzima a partire dalle sue sub-unità.

Colture in serra hanno mostrato che questo solo intervento genetico ha prodotto un aumento delle rese del 15 per cento, anche in condizioni di relativa siccità.

I prossimi passaggi della ricerca prevedono test della resa di questo mais in campo aperto e il perfezionamento della tecnica nella speranza di migliorare ancora di più le rese.

CREDIT: Le Scienze