Il miglioramento delle piante dipende dal saper riconoscere e combinare particolari gruppi di geni.
E' ormai quasi completato un progetto multinazionale sui genomi per identificare importanti geni di piante centrato sull'esemplare della specie Arabidopsis thaliana.

La crocifera thale (Arabidopsis thaliana) è la pianta infestante più diffusa sulla terra: si tratta di una piccola erbaccia annuale facente parte delle Brassicacee usata da quasi un secolo nella ricerca sperimentale. Alla fine dello scorso anno, un gruppo di 200 scienziati di 35 laboratori in varie parti del mondo ha pubblicato la sequenza del DNA, o codice genetico, di due dei cinque cromosomi della piccola erbaccia e la sequenza dei tre cromosomi restanti dovrebbe essere completata entro il 2000.

La dimensione ridotta, il tempo di crescita veloce e la piccola quantità di DNA rendono l’Arabidopsis facilmente gestibile nell'analisi genetica; inoltre la notevole rassomiglianza di molti geni dell’Arabidopsis con geni di colture con parentele distanti, come la colza da olio, il grano e il riso fa sì che l’analisi sia ancor più affascinante. Molti geni individuali dell’Arabidopsis hanno controparti che svolgono la stessa funzione nelle piante da coltura; ecco quindi che la scoperta della locazione e della funzione di tutti i geni dell’Arabidopsis servirà a identificare i geni che controllano gli stessi processi in piante da coltura più complesse. È questo un passo indispensabile per arrivare ad un miglioramento più efficiente delle piante e a nuovi percorsi di ricerca.

Stabilire la sequenza del DNA dell’Arabidopsis e il ruolo di alcuni dei geni è perciò solo un inizio; in ultima analisi, gli scienziati sperano infatti di riuscire a capire la funzione di ciascuno dei 26.000 geni che si stima esistano, in che modo agisca il prodotto di ciascun gene e come tutta questa attività genetica operi di concerto per costruire una pianta. Procedere dai dati della sequenza del DNA per arrivare a comprendere la funzione di ogni gene di un organismo è la più grande sfida della biologia dei nostri giorni. Negli ultimi anni sono state sviluppate numerose tecniche ad elevata capacità di selezione, volte a velocizzare il processo; l’applicazione collettiva di queste tecniche è divenuta nota come “genomica funzionale”.

Negli anni passati, sono stati identificati parecchi geni. Ad esempio, sono stati scoperti due geni che agiscono da commutatori per innescare la formazione del fiore all’estremità dei germogli. Altri ricercatori stanno esplorando metodi per utilizzare i geni dell’Arabidopsis per fare esattamente l’opposto, cioè per impedire la formazione del fiore. In questo caso, lo scopo non è quello di impedire che i “transgenici” si diffondano in parenti selvatici. Per le colture annue come l’insalata e la patata, la produzione del fiore prelude alla loro morte, poiché invia un segnale alle foglie dicendo loro di sospendere la fotosintesi; quindi bloccare quel segnale potrebbe significare per gli agricoltori allungare i tempi di coltivazione e ottenere presumibilmente raccolti più ricchi in quanto le colture non avrebbero più bisogno di investire le loro risorse nella produzione del fiore. Un altro gene dell’Arabidopsis chiamato "Frigida" potrebbe avere la funzione che il suo nome suggerisce, quella di impedire cioè la formazione del fiore, o quantomeno di ritardarla fino alla fine dell'inverno.

Attualmente, la funzione di circa un terzo delle sequenze genetiche delle piante è aperta a qualsiasi ipotesi, ma con l’utilizzo della genomica funzionale sviluppata per l’Arabidopsis dovrebbe essere possibile presto predire il ruolo dei geni chiave nei principali cereali.

FOOD TODAY 07/2000