Poiché il cambiamento climatico diventa più grave e prevalente in tutto il mondo, è fondamentale osservare e comprendere le risposte delle principali colture quando sono sottoposte a diversi stress abiotici (ambientali). Due condizioni ambientali che devono affrontare le colture del Regno Unito sono la siccità e le inondazioni. Insieme alle alte temperature, queste possono essere disastrose per i raccolti e avere effetti a catena sulla qualità del cibo, sui prezzi degli alimenti, sulla disponibilità dei semi e sulla qualità. Di recente, nel 2020, un inverno molto piovoso seguito da una primavera molto secca ha avuto un impatto negativo su tutte le colture del Regno Unito.
La crescita sana delle piante e i raccolti sono determinati da molteplici fattori: acqua, sostanze nutritive, temperatura, struttura e chimica del suolo e luce. Con l'attuale cambiamento climatico più veloce di quanto le piante possano adattarsi, ciò pone un problema fondamentale per l'agricoltura e, di conseguenza, le colture vengono sfidate in molti modi. Al fine di aumentare la resilienza delle colture agli stress abiotici (ambientali) e biotici (patogeni – parassiti e malattie), è importante identificare nuove varietà di colture che abbiano livelli più elevati di resilienza a uno o più di questi stress temporanei nel corso della loro vita.
Per fare ciò, è necessario identificare i geni sottostanti che controllano questi tratti di resilienza desiderabili. Gli scienziati delle piante possono farlo sviluppando esperimenti chiamati saggi di fenotipizzazione, che selezionano un'ampia varietà di piante per i tratti desiderabili (fenotipi) che vengono poi abbinati a geni specifici. Questo è uno strumento estremamente utile non solo per identificare e abbinare i geni a caratteristiche specifiche (fenotipi), ma anche per identificare eventuali geni che potrebbero essere stati persi dalle attuali varietà di colture commerciali che sono state allevate selettivamente per funzionare bene in condizioni ottimali, dove gli stress sono tenuti a bada dall'irrigazione, dai pesticidi e dall'uso di fertilizzanti.
Un approccio è stato finanziato da Defra attraverso la rete di miglioramento genetico vegetale (VeGIN). VeGIN ha accesso all'Unità di risorse genetiche vegetali (GRU) presso il Warwick Crop Centre, dove vengono conservate, documentate e ricercate migliaia di varietà di diverse specie di colture. Le popolazioni VeGIN non includono solo cultivar moderne, ma anche parenti selvatiche e varietà storiche delle colture che mangiamo oggi, raccolte in tutto il mondo. Queste varietà vegetali rappresentano potenziali fonti di nuova diversità genetica, che possono quindi essere utilizzate dagli allevatori per stabilire colture con una maggiore tolleranza alle sfide biotiche (patogeni) e abiotiche (ambientali).
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