I tuoi cereali mattutini o farina d’avena. Il pane sul tuo panino. Le patatine di mais per la tua merenda e i biscotti per il dessert. Nessuno sarebbe possibile con il più umile degli ingredienti: il seme.
Semi come grano, riso e mais forniscono direttamente circa il 70% delle calorie consumate dalle persone ogni giorno. E alla fine forniscono quasi ogni boccone di cibo, fornendo mangime per il bestiame o coltivando frutta e verdura. Non è esagerato affermare che senza semi la civiltà sarebbe impossibile.
Ma i semi hanno bisogno del nostro aiuto. Sono sotto stress per il cambiamento climatico e sotto pressione per nutrire una popolazione in crescita.
Decine di scienziati impegnati trascorrono la loro carriera lavorando per migliorare i semi. Stanno usando i più recenti progressi scientifici per rendere i semi più grandi, più nutrienti e più resistenti allo stress.
Rodomiro Ortiz studia come il miglioramento genetico delle piante può aiutare a raggiungere questi obiettivi. La sua ricerca è stata recentemente pubblicata su Crop Science, una rivista della Crop Science Society of America .
Essendo la scienza alla base del miglioramento dei semi, il miglioramento genetico delle piante è la base per garantire che l’agricoltura soddisfi i bisogni dell’umanità.
“I semi generati dall’allevamento delle piante hanno caratteristiche desiderate che consentono un aumento della produttività, riducono la malnutrizione umana, migliorano la diversità genetica negli ecosistemi e garantiscono una produzione alimentare sostenibile sotto lo spettro del riscaldamento globale”, afferma Ortiz.
Il classico miglioramento genetico delle piante non aggiunge DNA extra come fa l’ingegneria genetica. Invece, i coltivatori di piante incrociano piante che hanno ciascuna caratteristiche uniche e forti per creare una nuova pianta con diversi tratti benefici. Lo stesso processo è stato utilizzato da agricoltori e scienziati per migliaia di anni per ottenere raccolti migliori.
Ma oggi i coltivatori di piante hanno accesso a più informazioni e più strumenti che mai. Ad esempio, l’uso diffuso del sequenziamento del DNA offre ai coltivatori di piante enormi quantità di dati sui geni utili. Capendo quali geni danno origine a quali tratti utili, i coltivatori di piante possono sviluppare nuove varietà di colture molto più rapidamente.
“La conoscenza derivata dal genoma della biologia dei semi può aumentare la produttività delle colture, per migliorare l’approvvigionamento alimentare e nutrizionale attraverso la selezione delle piante”, afferma Ortiz.
Ma i geni sono solo un pezzo del puzzle. Scienziati come Ortiz devono sapere come cresce la pianta e che aspetto ha. In passato, gli scienziati avrebbero potuto facilmente guardare e dire che una pianta aveva, ad esempio, semi più grandi. Ma oggi, migliorare i semi richiede dettagli sempre maggiori.
Entra nella fenotipizzazione, la scienza della misurazione. Il fenotipo di una pianta è la sua intera espressione dei suoi geni nel suo ambiente. L’altezza e il colore della pianta. Peso e forma dei suoi semi. La sua tendenza a resistere o soccombere alla malattia: questi sono tutti i fenotipi.
L’acquisizione di queste informazioni richiede molto tempo. Alcuni di questi tratti sono impossibili da vedere per gli esseri umani. E i semi in particolare sono così piccoli, misurarli a mano non è realistico. La tecnologia viene in soccorso.
“La fenotipizzazione dei tratti del seme è un importante collo di bottiglia per l’analisi sistematica della variazione dei semi”, afferma Ortiz. “I progressi nella tecnologia di imaging digitale possono misurare automaticamente una varietà di parametri di forma utilizzando immagini di semi ad alta risoluzione”.
Con questi strumenti in mano, i coltivatori di piante possono migliorare i semi e sviluppare nuove varietà di colture più velocemente che mai. Ortiz prevede di rendere i semi più grandi, quindi ognuno ha più calorie per nutrire le persone. Sementi più grandi possono anche aiutare la prossima generazione di colture a crescere rapidamente nei campi, pronte a produrre grandi raccolti. E i coltivatori di piante stanno cercando di rendere le proteine ??dei semi più nutrienti o i grassi all’interno dei semi abbastanza stabili da durare sugli scaffali dei negozi di alimentari più a lungo.
Ognuno di questi miglioramenti significa semi più forti e cibo migliore per più persone. Quindi, con il tuo prossimo cucchiaio di farina d’avena gommosa, considera l’umile seme – e la tecnologia avanzata e il know-how – dietro ogni boccone.