VANILNOIR

La selezione del grano: una scommessa per il futuro

La Svizzera è rinomata non solo per la qualità, ma anche per la varietà del suo pane, che in ogni regione è declinato in una specialità locale. Questo successo è imputabile anche al lavoro del programma svizzero di selezione del grano, che ha oltre un secolo di vita. Ancora oggi i selezionatori creano le varietà di frumento che permetteranno di produrre il pane del domani.

Agroscope, il centro di competenza della Confederazione per la ricerca agroalimentare, è impegnato nel miglioramento delle piante e nella selezione varietale, antichissima disciplina che consiste nel modificare geneticamente le piante, per ibridazione e selezione, affinché possano rispondere in maniera ottimale alle esigenze dell’uomo. Dario Fossati, specialista in selezione del grano a Changins, nel Cantone di Vaud, precisa: «La ricerca svizzera si è sempre orientata verso la migliore qualità di panificazione, la resistenza alle malattie e la resa economica». Vediamo com’è che la Svizzera è diventata un Paese di riferimento per le varietà di frumento per panificazione di qualità superiore.

Un piccolo passo indietro

È da millenni che il frumento è stato addomesticato ed è coltivato dall’uomo, che ha fatto di questo cereale un elemento essenziale della sua alimentazione. I coltivatori hanno sempre cercato di migliorare la propria produzione selezionando, durante la raccolta, le spighe migliori per usarne i grani come sementi. Alla fine del XIX secolo esisteva nelle campagne svizzere un’enorme quantità di varietà locali, dal momento che un’ampia fetta di agricoltori riutilizzava di anno in anno le proprie sementi. Questa tecnica, nota come selezione massale, garantiva una qualità di rendimento relativamente stabile da un raccolto all’altro, ma il potenziale offerto per il miglioramento era limitato.

VANILNOIR © Carole Parodi, Agroscope

In Svizzera, durante la Prima guerra mondiale, la Confederazione rende l’approvvigionamento di semi un affare vitale per il Paese. Per questo motivo la selezione scientifica dei cereali è stata sistematizzata e ai selezionatori è stato affidato il compito di usare tutti i mezzi a loro disposizione per garantire una certa sicurezza alimentare alla popolazione svizzera, in larga parte non più agricola.

La Confederazione ha stabilito di fatto un monopolio nell’acquisto dei semi di grano. Gli agricoltori sono stati quindi incoraggiati a comprare semi garantiti dallo Stato e a coltivare frumenti di qualità, destinati esclusivamente alla produzione di pane per un consumo locale. Oltre a puntare sulla qualità di panificazione erano anche necessarie varietà di frumento con una grande resa e una buona resistenza alle malattie: una vera sfida per i selezionatori.

Le ricercatrici e i ricercatori di Agroscope valutano la resistenza delle diverse varietà alle malattie. © Carole Parodi Agroscope
Le ricercatrici e i ricercatori di Agroscope valutano la resistenza delle diverse varietà alle malattie. © Carole Parodi Agroscope

Una moltitudine di obiettivi 

«La qualità di panificazione di una varietà di grano è legata alla quantità e alla qualità delle proteine contenute, specificamente del glutine, che è essenziale per l’elasticità dell’impasto. Tuttavia più è alto il tenore proteico, più è basso il rendimento», spiega Fossati. Se dunque le aspettative riposte sullo sviluppo di una nuova varietà sono troppe, l’obiettivo diventa impossibile da raggiungere. Allora com’è che gli specialisti della selezione del grano sviluppano nuove varietà? 

L’obiettivo principale del selezionatore è creare varietà di qualità superiore rispetto a quelle esistenti. Quando una malattia, un parassita o un altro infestante compare nella coltura di una varietà élite (cioè dotata di numerose qualità), il selezionatore cercherà di renderla resistente a questi attacchi: «Rendendo la pianta resistente si previene l’uso di prodotti chimici sulle colture. Questa scelta consente di ridurre i costi per gli agricoltori, stabilizzare le rese e, soprattutto, diminuire l’impatto sull’ambiente, un obiettivo sempre più importante». 

Le antere della varietà di grano iniziale vengono rimosse delicatamente per permettere l’impollinazione con una seconda varietà. © Carole Parodi Agroscope
Le antere della varietà di grano iniziale vengono rimosse delicatamente per permettere l’impollinazione con una seconda varietà. © Carole Parodi Agroscope

Uno dei mezzi a disposizione dei ricercatori per raggiungere l’obiettivo è migliorare una varietà per incrocio di ritorno (backcrossing) con lo scopo, per esempio, di renderla resistente a una malattia. A tal fine la varietà élite è fecondata con il polline di un’altra che possiede il gene relativo alla resistenza desiderabile. Questo processo è reiterato sui discendenti fino a ottenere un frumento con tutte le caratteristiche della varietà élite e, in più, il gene resistente alla malattia. 

Ogni varietà di grano possiede quindi numerose caratteristiche proprie. La combinazione di due varietà per incrocio consente di creare una nuova diversità, dalla quale – generazione dopo generazione – il selezionatore estrae gli individui che meglio rispondono ai compiti da assolvere, operando così una selezione genealogica.

Per la selezione l’impollinazione delle piante deve essere effettuata a mano. © Carole Parodi Agroscope
Per la selezione l’impollinazione delle piante deve essere effettuata a mano. © Carole Parodi Agroscope

Un processo che dura molti anni, dato che ci vogliono molte generazioni per stabilizzare un nuovo corredo genetico.

I progressi fatti grazie alla tecnologia

Che ne è delle innovazioni scientifiche nel settore della genetica? «Il processo di selezione trae enorme vantaggio dai progressi fatti dalla genomica – la scienza che studia il genoma, cioè le molecole del DNA», risponde Dario Fossati. Questi progressi incoraggiano a usare il patrimonio genetico di varietà antiche o di specie imparentate con il frumento, poiché oggi l’integrazione dei loro geni più interessanti nelle varietà élite è più efficace che in passato. «Inoltre utilizziamo marcatori molecolari per identificare un gene interessante, a prescindere dallo stadio di sviluppo di una pianta, una tecnica che permette di rendere più semplice e breve il processo di selezione. Tuttavia, la selezione con l’assistenza dei marcatori molecolari resta costosa e non sostituisce l’osservazione in campo aperto», aggiunge. È in espansione l’uso di sensori elettronici trasportati, per esempio, da droni, ma questo metodo non è ancora impiegato in modo sistematico nella selezione.

Pane prodotto con la varietà VANILNOIR selezionata da Agroscope per il colore scuro e il gusto.  © Carole Parodi Agroscope
Pane prodotto con la varietà VANILNOIR selezionata da Agroscope per il colore scuro e il gusto. © Carole Parodi Agroscope

Necessità in costante evoluzione

Lo scopo del programma di selezione del grano è proporre varietà che rispondano alle esigenze di tutti gli attori coinvolti nel settore cerealicolo, dallo stabilimento di sementi al consumatore. Queste varietà devono essere adattate alle condizioni climatiche e ai cambiamenti dell’agricoltura: «Consapevoli del tempo necessario allo sviluppo di una nuova varietà, dobbiamo sempre cercare di anticipare di 10-15 anni queste esigenze». Se per loro un interesse vitale è la massima riduzione dell’uso di prodotti chimici nei campi, i ricercatori osservano in parallelo anche una tendenza verso farine più ricche di nutrienti benefici per la salute. Per rispondere alle esigenze in continua evoluzione del mercato è dunque essenziale che il selezionatore disponga di un’ampia gamma di varietà dalle proprietà genetiche molto diversificate.

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