All’interno delle attività scientifiche del progetto Micro4Life, il metabarcoding rappresenta uno strumento fondamentale per comprendere la biodiversità microbica del suolo e il suo ruolo nella salute delle colture. Per approfondire questo tema abbiamo intervistato Fabiano Sillo, ricercatore dell’Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (IPSP) del CNR, direttamente coinvolto nelle attività del progetto e attivo nello sviluppo e nell’applicazione di questa metodologia all’interno di Micro4Life.
Il metabarcoding, come spiega Sillo, è candidato a diventare uno strumento decisionale per agricoltori e tecnici: proprio per questo, il progetto organizza per il 27 e il 28 gennaio prossimi un’occasione formativa unica rivolta a giovani ricercatori, tecnici e professionisti dell’agroalimentare.
Dott. Sillo, che cos’è il metabarcoding e come funziona, in termini semplici, per analizzare la biodiversità microbica presente nel suolo e nelle piante?
Il metabarcoding è una tecnica che permette di identificare rapidamente tutti i microrganismi presenti in un campione, analizzando piccoli frammenti del loro DNA. È un po’ come leggere un codice a barre genetico che ogni specie possiede.
Preleviamo un campione ambientale, ad esempio di suolo, estraiamo il DNA totale e sequenziamo specifiche regioni genetiche che fungono da “marcatori”.
Grazie a confronti con banche dati internazionali, possiamo poi riconoscere quali microrganismi sono presenti nel campione e in che proporzioni. Il risultato è una vera e propria fotografia della comunità microbica, invisibile a occhio nudo ma fondamentale per la salute dell’agroecosistema.
Quali vantaggi offre questa tecnica rispetto ai metodi tradizionali e che tipo di informazioni permette di ottenere sull’ecosistema microbico?
Il vantaggio principale è che il metabarcoding permette di studiare anche i microorganismi non coltivabili in laboratorio, che costituiscono una parte molto ampia della biodiversità microbica presente nel suolo e in altri ambienti. Rispetto ai metodi tradizionali è molto più rapido, sensibile e completo: fornisce informazioni sulla diversità, sulla struttura delle comunità microbiche, sulla loro variazione nel tempo e sulle relazioni con fattori ambientali, agronomici o climatici.
In altre parole, ci aiuta a capire come funziona l’ecosistema del suolo, quali microrganismi favoriscono la crescita delle piante e quali, invece, possono rappresentare una minaccia.
In quali ambiti viene applicato oggi il metabarcoding e quali sono gli esempi più significativi nel settore agroalimentare e nella gestione del suolo?
Il metabarcoding è oggi utilizzato in molti settori: ecologia, agricoltura, sicurezza alimentare, studi ambientali, gestione della biodiversità, persino medicina (basti pensare allo studio del microbiota intestinale) e qualità delle acque.
In agricoltura, permette di:
- monitorare la salute del suolo e il suo livello di biodiversità;
- valutare l’effetto di fertilizzanti, biostimolanti e pratiche agronomiche;
- identificare rapidamente patogeni o microrganismi benefici;
- comprendere come i microbi interagiscono con le radici e influenzano crescita e resilienza delle colture.
Per i risicoltori e i viticoltori, ad esempio, significa avere strumenti più precisi per gestire in modo sostenibile le coltivazioni e migliorare la produttività.
In che modo il progetto Micro4Life utilizza il metabarcoding?
Nel progetto Micro4Life il metabarcoding è una delle tecniche chiave per “decifrare” il microbioma del suolo. In particolare, stiamo analizzando il DNA estratto da campioni di suolo raccolti in diverse fasi di crescita di riso e vite confrontando piante inoculate con microrganismi benefici e piante non inoculate. Sequenziando marcatori specifici del DNA batterico e fungino potremo comprendere come cambiano la composizione e la diversità delle comunità microbiche native in risposta agli inoculi utilizzati, alla gestione colturale e alle condizioni pedoclimatiche. Questo approccio ci consentirà quindi di capire se e quanto i consorzi microbici introdotti si insediano e persistono nel suolo, e come la loro presenza rimodella il microbioma originario. I campioni di DNA da suolo sono attualmente in fase di sequenziamento, avremo i dati all’inizio del prossimo anno e li analizzeremo nel 2026.
Quale contributo fornisce questa tecnica alla comprensione del microbioma e allo sviluppo di soluzioni sostenibili?
Micro4Life non studia solo i microorganismi, ma anche la variabilità genetica delle piante: il progetto utilizza infatti varietà di riso e di vite selezionate per la loro attitudine a interagire con microrganismi benefici nativi associati alle radici. Il metabarcoding delle comunità microbiche del suolo ci permette di misurare questa capacità di reclutamento, evidenziando quali gruppi microbici si arricchiscono in funzione della varietà coltivata.
Per la vite, in particolare, il metabarcoding verrà anche utilizzato per studiare l’ecologia microbica degli acini, valutando le comunità di lieviti presenti sulla buccia, che possono contribuire alla qualità e alle caratteristiche delle fermentazioni. All’inizio del terzo anno effettueremo queste analisi.
Integrando i dati di metabarcoding con le misure agronomiche e di qualità di uva e riso, individueremo “firme” microbiche e combinazioni varietà vegetali/consorzi microbici/gestione del suolo che potranno essere trasformate in protocolli colturali a minor impatto, contribuendo a ridurre l’uso di fertilizzanti chimici e a migliorare la sostenibilità complessiva delle filiere vitivinicola e risicola.
Quali sono le principali sfide e le prospettive future del metabarcoding per supportare un’agricoltura più resiliente e basata sulla conoscenza dei microbi del suolo?
Una delle principali sfide è armonizzare metodi e protocolli per rendere i dati comparabili e affidabili. Inoltre, il grande volume di dati e informazioni richiede competenze avanzate di bioinformatica e analisi biostatistica. A questo si aggiunge la necessità di gestire e conservare in modo sicuro e strutturato questi dataset nel lungo periodo, adottando formati standard, metadati accurati e archivi condivisi. Solo così i dati prodotti potranno essere riutilizzati e integrati in studi futuri, diventando una vera risorsa per lo sviluppo di strumenti decisionali e pratiche agricole più sostenibili. Tuttavia, e nonostante queste complessità, le prospettive sono estremamente promettenti: il metabarcoding permetterà di monitorare il suolo in tempo reale, sviluppare mappe di biodiversità microbica, identificare bioindicatori di salute del suolo stesso e guidare l’adozione di pratiche agricole più sostenibili. In futuro, questa tecnica potrà diventare un vero strumento decisionale per agricoltori e tecnici, aiutandoli a scegliere interventi più mirati e a costruire sistemi agricoli più resilienti ai cambiamenti climatici.
Perché Micro4Life ha pensato a un percorso formativo?
Micro4Life ha scelto di investire nella formazione perché il metabarcoding è una tecnologia chiave del progetto e, allo stesso tempo, uno strumento ancora poco diffuso al di fuori degli ambiti specialistici. Comprendere come leggere e interpretare il microbioma del suolo è fondamentale per trasformare i dati scientifici in soluzioni concrete per l’agricoltura.
La Winter School di fine gennaio 2026 nasce proprio con questo obiettivo: trasferire competenze su una metodologia centrale per Micro4Life, formando ricercatori e operatori in grado di applicarla in modo consapevole nelle filiere agricole e di valorizzare il ruolo dei microrganismi nella salute delle colture.
FABIANO Sillo è ricercatore presso l’ Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (IPSP) di Torino. Si occupa dello studio dell’interazione tra piante e microrganismi e degli effetti degli stress ambientali in piante di interesse agro-forestale e nei microrganismi associati ad esse. I suoi interessi di ricerca spaziano tra genomica e trascrittomica di piante e funghi simbionti, diagnostica molecolare, sviluppo di nuove metodologie per studi di genetica di popolazione in piante e funghi, utilizzando approcci omici e analisi bioinformatiche.
Intervista a cura di Federica Tenaglia, CNR-DISBA e responsabile comunicazione Micro4Life
