Dai muschi il trucco per crescere all’ombra (e sfamare il mondo)

Dai muschi possiamo imparare come far crescere le piante in condizioni di ombra, per aumentarne la produttività e far fronte alla crescente richiesta di cibo che l’aumento demografico mondiale inevitabilmente porterà.  E’ questa l’idea che ha guidato Roberto Bassi, docente di Fisiologia Vegetale al dipartimento di Biotecnologie, e altri autori di uno studio  pubblicato in questi giorni su Nature Plants. “Si stima che nel 2050 la popolazione mondiale aumenterà fino ad arrivare a 10 miliardi di abitanti o più”, spiega il ricercatore. A quel punto, la domanda di cibo sarà raddoppiata ma la quantità di terreni coltivabili pro-capite sarà diminuita a causa della desertificazione di larghe aree. “L’unica soluzione possibile”, afferma il ricercatore, “è aumentare la produttività dei raccolti per ettaro”.

L’antica sapienza delle piante salvata dai muschi

I muschi sono capaci di crescere nel sottobosco a luce molto bassa e interrotta da flash di luce intensa al movimento delle fronde degli alberi sovrastanti.  I ricercatori volevano capire come fanno questi organismi vegetali a proteggersi in queste condizioni di luce, che risultano tossiche per le altre piante. “Abbiamo scoperto che i muschi attivano geni che codificano per delle proteine particolari, chiamate LHCB9.1 e LHCB9.2, le quali aumentano la capacità di assorbire fotoni”,  spiega Bassi. “Le proteine equilibrando l’assorbimento di energia. Condizioni di squilibrio causano invece un corto-circuito con l’ossigeno e la foto-inibizione, che diminuisce la produttività”.

Trovati i geni coinvolti, si sta ora procedendo a introdurli nelle piante in modo che possano rendere meglio in colture ad alta densità. I muschi sono antenati delle piante attuali le quali, nella loro evoluzione, hanno perso i geni in questione, abituandosi a crescere in piena luce ed evitando l’ombreggiamento reciproco. “L’agricoltura moderna ha bisogno di alta densità”, prosegue Bassi, “ma per crescere a questa condizione le piante attuali hanno bisogno di recuperare un ‘antico sapere’ perduto, i geni che permettevano loro di crescere anche all’ombra. Questi sono solo due dei molti geni dei muschi che possiamo utilizzare per trovare soluzioni per migliorare le nostre piante”.

Lo studio pubblicato su Nature Plants è stato finanziato dalla Commissione Europea all’interno del progetto S2B (Solar to Biomass) e condotto dal dipartimento di Biotecnologie dell’Università degli Studi di Verona, in collaborazione con la Palacký University di Olomouc (Repubblica Ceca), la University of Groningen, (Paesi Bassi) e la University of Turku (Finlandia).

Riferimenti: Nature Plants; Università degli Studi di Verona