Il mondo del sottosuolo cela un ecosistema estremamente complesso e dinamico, basato su una fitta e costante rete di relazioni tra le radici delle piante e i microorganismi del terreno. Solo un grammo di suolo è occupato da 200 metri di ife fungine e un miliardo di batteri, alcuni utili e altri nocivi, che svolgono un ruolo cruciale nella salute delle piante, influenzando processi come l’assorbimento dei nutrienti e la protezione contro i patogeni.
Comprendere la sinergia tra le radici e i microbi del suolo apre importanti prospettive per la sostenibilità agricola e la gestione delle risorse naturali; per tale motivo Micro4Life ne ha fatto uno degli obiettivi principali del progetto sia da un punto di vista scientifico, con la programmazione di analisi mirate a due delle più importanti colture italiane, la vite ed il riso, sia da un punto di vista comunicativo fornendo una nuova visione del sottosuolo, alla scoperta di un mondo che, pur invisibile, è essenziale per la vita sulla Terra.
In particolare, il progetto studia l’interazione tra i microrganismi benefici di campo e le due colture con l’obiettivo di identificare e sfruttare comunità microbiche “su misura” al fine di:
- utilizzarle come biofertilizzanti;
- selezionare varietà di riso e vite capaci di attirare a sé consorzi microbici che favoriscano la “performance” della pianta per qualità, sostenibilità ambientale, resilienza degli agro-ecosistemi italiani.
Su nuove varietà di riso si concentrano gli studi della Dr.ssa Caterina Marè, ricercatrice presso il CREA Centro di ricerca Genomica e Bioinformatica, che in questa intervista ci spiega quanto è stato fatto sino ad oggi nell’ambito del progetto e ci svela il ruolo della genetica in questo processo.
Dottoressa Marè, quanto incide la genetica della pianta nella relazione tra le radici e i microorganismi del suolo?
La genetica gioca un ruolo fondamentale nell’interazione tra le radici delle piante e i microrganismi del suolo, poiché ne influenza le modalità di attrazione, la reciprocità e la capacità di trarne beneficio. Nel caso del riso, varietà diverse si associano selettivamente a specie diverse di microrganismi endofiti, che quindi vivono all’interno di altri organismi viventi, che a loro volta possono essere più o meno efficaci per la crescita e la salute della pianta. Nell’ambito del progetto Micro4Life stiamo lavorando su due fronti: sulla capacità delle piante di interagire con tutti i microrganismi (microbiota) dell’apparato radicale e sullo sviluppo di nuovi materiali genetici di riso capaci di selezionare le più efficaci comunità microbiche del suolo in grado di apportare alle piante quanti più benefici possibili e la migliore capacità di adattamento agli stress ambientali.
Su cosa sono focalizzati principalmente i vostri studi all’interno di Micro4Life?
Stiamo utilizzando un gene specifico, chiamato NRT1.1B, scoperto nella cultivar di riso indica Teqing e capace di favorire migliori interazioni tra radici e microbiota. Il progetto prevede il trasferimento di questo gene, attraverso incroci e selezione in altre due varietà élite italiane: Ronaldo (lungo A) e Selenio (tondo). NRT1.1B è un gene che aiuta la pianta ad assorbire e utilizzare meglio l’azoto, un nutriente essenziale, ed ha un ruolo sia nel trasporto dell’azoto dalle radici agli organi della pianta e nel rilevare la presenza di composti azotati nel terreno. Inoltre, è stato dimostrato che favorisce la collaborazione tra le radici della pianta e i microrganismi nel suolo, migliorando l’efficienza nell’uso di questo particolare nutriente.
Quali sono le fasi della ricerca compiuta fino ad oggi?
Dopo l’incrocio iniziale, lo schema ha previsto tre “backcross” (o BC), uno schema di miglioramento genetico utilizzato per trasferire un carattere desiderato da una pianta donatore a una pianta ricevente detta “ricorrente” in quanto “ricorre” in 3 reincroci di backcross, preservando il più possibile le caratteristiche genetiche originali del genitore ricorrente; è poi seguita un’autofecondazione per fissare il “nuovo” carattere. Alla fine del programma di miglioramento genetico, previsto per giugno 2025, le linee ottenute “linee di introgressione” saranno caratterizzate molecolarmente per verificare se hanno ricevuto l’allele efficace NRT1.1B e “recuperato” la quasi totalità di DNA proveniente dal genitore ricorrente. Questo permetterà di selezionare le linee che sono geneticamente più simili alle varietà europee, ma che contengono anche l’allele NRT1.1B utile.
E quali sono i prossimi step previsti per il 2025?
Il programma è di selezionare le piante che contengono il gene NRT1.1B e sono simili alle varietà Ronaldo e Selenio che saranno successivamente valutate in condizioni controllate per verificare se hanno una maggiore efficienza nell’uso dell’azoto e nel grado di associazione con i batteri endofiti. E nel 2026 le piante saranno testate in campo.
Con piacere, ci tengo ad evidenziare che l’attività ha di fatto un importante impatto in termini scientifici e una forte ricaduta nell’intero comparto risicolo, tanto da aver ottenuto lo spazio per un approfondimento su “Riso italiano”, uno dei principali portali italiani di settore.
Nel VIDEO che segue, ulteriori dettagli sulla ricerca condotta dal CREA-GB e i suoi risultati raccontati dalla viva voce di Caterina Marè.
Intervista realizzata da Federica Tenaglia, responsabile comunicazione Micro4Life
Le attività dettagliate sono svolte dal gruppo di ricerca CREA Centro di ricerca Genomica e Bioinformatica – Dr.ssa Caterina Marè, Dr.ssa Daniela Palma e Dr.ssa Franca Finocchiaro e per divulgazione CREA-GB Dr. Luigi Cattivelli – in collaborazione con il gruppo di ricerca coordinato dal Prof. Giampiero Valè, Università del Piemonte Orientale.
