Minor consumo di acqua, ma stessa produttività: la formula vincente ottenuta da uno studio su pomodori. Un gruppo di ricercatori dell’Università di Tel Aviv ha sviluppato delle piante di pomodoro meno esigenti da un punto di vista idrico, ma con gli stessi parametri di resa, gusto e qualità della produzione.
La ricerca è stata condotta nei laboratori del prof. Shaul Yalovsky e del dott. Nir Sade da un team di ricercatori della School of Plant Sciences and Food Security dell’Università di Tel Aviv.
Alcuni ricercatori che hanno preso parte all’esperimento – Fonte: Università di Tel Aviv
Utilizzando la tecnologia di editing genetico chiamata CRISPR, i ricercatori sono riusciti a intervenire sul meccanismo di traspirazione delle piante di pomodori. La traspirazione è un meccanismo che permette alle piante di far evaporare l’acqua dalle foglie attraverso aperture naturali, chiamate stomi. Allo stesso tempo, queste aperture permettono l’assorbimento della CO₂ atmosferica che, attraverso la fotosintesi, viene poi assimilata dalla pianta sottoforma di zuccheri, essenziali per la crescita e produzione della coltura. Gli stomi possono aprirsi o chiudersi, fungendo da vere e proprie valvole attraverso le quali la pianta regola il suo stato idrico. In condizioni di siccità, infatti, le piante rispondono chiudendo i loro stomi così da ridurre le perdite di acqua attraverso la traspirazione. Per via del legame tra la traspirazione dell’acqua e l’assorbimento di CO₂, però, la chiusura degli stomi porta anche a una riduzione dell’assorbimento di CO₂, influendo negativamente sulla crescita delle colture e quindi della produzione. Nei pomodori, ad esempio, il danno al raccolto si riflette in una diminuzione del numero di frutti, del loro peso e della quantità di zucchero presente, rendendoli meno gustosi e meno nutrienti.
I risultati ottenuti dai ricercatori sulle piante di pomodori hanno permesso di limitare l’apertura completa degli stomi in maniera tale da ridurre la quantità di traspirazione e, al contempo, permettere alle piante di assorbire CO₂ a sufficienza per effettuare la fotosintesi.
“Abbiamo scoperto che l’eliminazione del gene ROP9 mediante la tecnologia CRISPR provoca una chiusura parziale degli stomi”, ha spiegato il prof. Shaul Yalovsky della School of Plant Sciences and Food Security dell’Università di Tel Aviv. “La rimozione del gene nelle piante modificate ha causato la chiusura parziale degli stomi. Questo effetto è stato particolarmente pronunciato durante le ore centrali della giornata, quando la traspirazione, e quindi il tasso di perdita di acqua, sono massimi. Al contrario, al mattino e alla sera – quando il tasso di traspirazione è inferiore – non è stata riscontrata alcuna differenza significativa nel tasso di perdita d’acqua tra le piante di controllo e le piante modificate (senza il gene ROP9)”. Gli stomi, infatti, rimangono comunque aperti durante le ore più fresche della giornata, permettendo alle piante di pomodori di assorbire abbastanza CO₂, prevenendo qualsiasi calo della produzione di zucchero attraverso la fotosintesi anche durante le ore pomeridiane, quando gli stomi sono più chiusi nelle piante modificate.
I risultati, ottenuti attraverso l’esperimento che ha coinvolto centinaia di pomodori, hanno mostrato che, pur perdendo meno acqua durante il processo di traspirazione, non vi è stato alcun effetto negativo sulla fotosintesi e quindi sulla quantità e qualità del raccolto.
Questo esperimento è solo uno dei primi di una lunga serie che nel futuro più o meno prossimo potranno favorire la costituzione di nuove varietà con caratteristiche di tolleranza alla siccità. Proprio grazie a questo studio, infatti, è stata riscontrata una somiglianza tra il gene ROP9 del pomodoro e altri geni della famiglia ROP di altre colture come pepe, melanzana e grano. La speranza dei ricercatori è che questa somiglianza, attraverso ulteriori lavori di ricerca, possa condurre alla formazione di varietà tolleranti alla carenza idrica in una vasta gamma di altre specie vegetali.
Donato Liberto
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