L’industria delle patate è importante per l’economia di questo stato americano e alla Michigan State University c’è un pool di ricercatori che si dedica proprio a questo tubero, alimento principe delle nostre tavole, il Potato Breeding and Genetics Program.
I tratti che i ricercatori stanno provando a ottenere riguardano il potenziale di resa, la resistenza alle malattie e agli insetti, miglioramenti in termini di proprietà nutrizionali, sapore, aspetto, cottura e capacità di conservazione. Tutti obiettivi determinanti per ridurre i costi degli input di produzione, migliorare le prestazioni agronomiche e ridurre la dipendenza da input chimici come insetticidi e fungicidi.
Uno dei nemici più temuti degli agricoltori è proprio lo scarabeo del Colorado, un piccolo, devastate parassita che può causare danni immensi alle colture e diventa resistente agli insetticidi chimici. Un nemico che stanno studiando e provando a sconfiggere proprio alcuni ricercatori di questo team che hanno individuato alcuni parenti selvatici delle patate addomesticate con difese naturali contro questi coleotteri: producono composti che uccidono i coleotteri.
“Alcuni di questi composti possono uccidere le larve”, ha affermato Natalie Kaiser, la ricercatrice che ha guidato il progetto “e riducono drasticamente anche l’alimentazione dei coleotteri adulti”.
Ma grandi quantità di questi composti possono avere effetti negativi sulla salute negli esseri umani, anche se i coleotteri masticano le foglie delle patate, cosa che gli umani non fanno. “Quindi, l’obiettivo è creare varietà di patate che producano questi composti anti-coleottero solo nelle foglie”, dichiara Kaiser.
Generare questa varietà di patate resistente ai coleotteri è una sfida perché le nuove varietà vanno testate e le prove sul campo possono richiedere mesi se non anni e possono anche essere costose e dispendiose in termini di risorse. Per questo Kaiser e e i suoi colleghi hanno individuato una scorciatoia, confrontando il profilo chimico di centinaia di singole patate con la loro resistenza allo scarabeo.
“Abbiamo trovato firme chimiche che potrebbero prevedere la resistenza agli scarabei della patata del Colorado”, afferma Kaiser. “Chi si dedica al breeding ora può selezionare patate resistenti con una semplice misurazione chimica invece di dover condurre prove sul campo”. Un metodo che può far risparmiare tempo e denaro.
L’altro ostacolo per arrivare a creare varietà più resistenti a questo coleottero è l’enorme quantità di informazioni genetiche necessarie. “Ci sono diversi geni che controllano i tipi e le quantità di composti anti-coleottero che ogni varietà di patate produrrà”, afferma Kaiser. È difficile tenere traccia di tutti quei geni durante la riproduzione e chi fa breeding deve curare anche altri tratti, come le rese e l’aspetto dei tuberi.
“Ci sono circa 40 caratteristiche importanti da considerare quando si sviluppa una nuova varietà di patate”, precisa Kaiser. “Assemblare la giusta combinazione di geni che controllano tutti questi tratti è cruciale”. Un processo che è complicato dal fatto che le varietà di patate, come capita in altre colture, hanno spesso quattro copie di ogni gene (poliploidia) e secondo Kaiser “ognuna delle quattro copie può essere una versione diversa del gene”.
Un modo per aggirare il problema, secondo la ricercatrice, è usare varietà di patate che hanno naturalmente solo due copie di ciascun gene, come la maggior parte degli animali, che hanno due copie di ogni gene, una da genitori maschi e una femmina (diploide) ma molte varietà di patate diploidi sono autoincompatibili. “Ciò significa che una pianta non darà frutti e semi quando un fiore viene impollinato con il proprio polline”, afferma Kaiser. Questa barriera riproduttiva rende l’allevamento molto impegnativo.
Kaiser e il suo team sono riusciti ad ottenere patate diploidi autocompatibili e attraverso questo processo hanno scoperto che più geni e l’ambiente determinano se alcune patate possono produrre frutti e semi.
Le nuove varietà di patate e gli strumenti genetici consentiranno ai ricercatori di “esaminare le basi genetiche dell’autofertilità e della resistenza agli insetti e alle malattie”, ha affermato Kaiser “e in questo modo, potremo ottenere nuove varietà di patate che prima non erano realizzabili”. .
Al momento si stanno effettuando prove sul campo e le nuove varietà verranno analizzate e selezionate proprio in base alle loro buone caratteristiche e alla resistenza ai coleotteri.
Lo studio è stato pubblicato su Crop Science
Due immagini di Natalie Kaiser al lavoro. La ricercatrice contribuisce al Potato Breeding and Genetics Program dell’Università del Michigan. Le foto sono di Natalie.
