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Un gene per produrre più zucchero
Trovato il gene BvBTC1 che permette di aumentare la produttività e l'efficienza nelle colture di barbabietole da zucchero
Un team europeo di ricercatori ha scoperto un gene che potrebbe aumentare i raccolti della barbabietola da zucchero. Presentate nella rivista Current Biology, le conclusioni dello studio mostrano come il gene inibitore B, a lungo cercato nelle colture di barbabietola da zucchero, potrebbe aiutare i produttori di semi ad aumentare l'efficienza delle coltivazioni attenuando le contaminazioni che riducono i raccolti, e potrebbe anche supportare la selettocoltura nel suo sforzo di creare nuove cultivar con barbabietole più grandi.
Guidato da ricercatori provenienti dall'Università di Kiel in Germania e dall'Umeå Plant Science Centre in Svezia, il team ha scoperto che il gene, conosciuto come BvBTC1, determina se e quando la pianta di barbabietola fiorirà. Il problema con la fioritura prematura è che essa blocca la crescita delle radici della barbabietola, e questo a sua volta riduce i raccolti globali di barbabietola da zucchero. Ciò causa problemi solo ai coltivatori.
Gli europei riconoscono il ruolo importante che la barbabietola da zucchero gioca nell'economia. La barbabietola da zucchero si differenzia dai cereali poiché i suoi semi, che si sviluppano dopo la fioritura, non vengono raccolti. Soltanto le radici ingrossate che sono ricche di zucchero vengono utilizzate.
Per la barbabietola marittima, descritta dagli esperti come la progenitrice selvatica della barbabietola da zucchero, è piuttosto comune fiorire nel primo anno di crescita.
Non viene prodotta però alcuna barbabietola. A differenza del tipo selvatico, la barbabietola da zucchero domestica diventa una grossa barbabietola, che viene poi raccolta, prima di fiorire durante il secondo anno.
Gli agricoltori europei solitamente coltivano le barbabietole da zucchero dalla primavera all'autunno. Essi evitano di piantare i semi prima dell'inverno, poiché la pianta fiorirebbe dopo l'inverno e svilupperebbe solo delle piccole barbabietole. Le temperature più fredde innescano una fioritura della pianta.
"Era ovvio che vi fosse una differenza genetica tra le barbabietole con fioritura precoce presenti allo stato selvatico e le barbabietole da zucchero coltivate, con straordinarie implicazioni in campo agricolo," ha detto Andreas Müller, ricercatore capo presso il Plant Breeding Institute a Kiel. "Volevamo sapere che differenza fosse, come si fosse evoluta, e se potevamo usare il gene che ne è la causa per controllare la fioritura e aumentare così il raccolto di barbabietole."
Nel loro studio, i ricercatori hanno coltivato e studiato l'acido deossiribonucleico (DNA) di migliaia di piante allo scopo di localizzare la posizione del cosiddetto gene inibitore. Essi hanno in seguito confrontato i geni in questo sito con i corredi genetici di altre piante.
"Noi ci aspettavamo di trovare un gene simile a quello nella Arabidopsis thaliana, una pianta comunemente studiata, ma sorprendentemente ne abbiamo trovato uno completamente diverso," ha detto l'autore principale Pierre Pin, uno studente del corso di dottorato presso l'Umeå Plant Science Centre. "Il passo successivo fu quello di verificare la funzione del gene in un esperimento in cui questo gene veniva inattivato nelle barbabietole da zucchero mediante ingegneria genetica. Le piante non fiorirono," ha aggiunto. "Questo esperimento di fioritura fu la prova finale che avevamo identificato il gene inibitore delle barbabietole da zucchero."
Commentando le scoperte, il professor Ove Nilsson dell'Umeå Plant Science Centre ha detto: "La caratterizzazione del gene inibitore B, ora chiamato BvBTC1, e la scoperta che esso ha un ruolo chiave nel controllo della fioritura, è un successo importante sia per l'industria dello zucchero che per la ricerca sul controllo della fioritura."
Il professor Christian Jung, dell'Università di Kiel, ha definito rivoluzionari questi risultati, "poiché il meccanismo genetico che controlla la fioritura nelle barbabietole da zucchero è diverso da tutte le altre piante finora esaminate".
Altri enti che hanno partecipato a questo studio sono stati l'Instituto Max Planck per la genetica molecolare (Germania), l'Universitat Pompeu Fabra (Spagna), l'Università di Bielefeld (Germania), KWS SAAT (Germania), Syngenta (Francia e Svezia), SESVanderHave (Belgio), Strube (Germania) e Rothamsted Research (Regno Unito).
Approfondimenti: BvBTC1
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