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Variabilità genetica e attività sementiera

10 settembre 2011

Ormai è possibile comparare i genomi di una pianta madre e di un suo discendente generatosi per via sessuale. Le tecniche d’analisi usate in biologia molecolare sono tali che mostrare le sequenze nucleotidiche di un individuo non è più una cosa fantascientifica. A questo riguardo due notizie mi hanno particolarmente impressionato:

  • La prima è che dal sequenziamento nucleotidico del DNA è risultato che in media il tasso di “mutazione” spontaneo del genoma da madre a figlia è di 1 su 140 milioni di nucleotidi (Ossowski S. et al. 2010. The rate and molecular spectrum of spontaneous mutations Arabidopsis thaliana.Science.327,92-94).
  • La seconda invece riguarda il tasso di mutazione medio che si ottiene tra una pianta madre ed una figlia per mutazione indotta con EMS, il mutagene normalmente usato. Ebbene per ottenere il tasso di quello indotto bisogna moltiplicare per un fattore di circa 500 quello spontaneo. (Greene E.A. et al. 2003. Spectrum of chemically induced mutations from a large-scale reverse-genetic screen in Arabidopsis. Genetics. 164, 731-740)

Cosa significa questo ?

Che la creazione varietale che si basa sulla comparsa di individui cambiati rispetto ai genitori su cui applicare la selezione, usa la “mutagenesi indotta” per aumentare la variabilità genetica e quindi selezionare. Normalmente il miglioratore non si limita a mettere a contatto con l’agente mutante una sola pianta, ma lo fa su almeno 2000 da cui ricava altrettante linee facendo autofecondare ogni pianta e da qui parte la semina distinta linea per linea per valutarne le modifiche. In pratica quindi, immaginando queste linee una diversa dall’altra significa che io ho a disposizione 1 milione di volte di mutazioni maggiore seguendo queste 2000 linee provenienti da mutazioni indotte. Ecco la ragione vera per la quale si cerca di indurre le piante di interesse agronomico a mutare, in caso contrario ci si deve accontentare di lavorare sulla mutazione spontanea molto più rara di quella indotta.

Vogliamo anche qui fare un calcolo.

Per sperare di avere 2000 mutazioni spontanee differenti da individuare occorrerebbe cominciare con 1 milione di linee, tutte da seminare e da seguire scartando man mano ciò che non è mutato. Ma 1 milione di linee sono 1 milione di piante, che è la popolazione di un ettaro di grano da cui si possono ricavare 80 q di semi che contati sono grosso modo 150 milioni di semi, vale a dire 150 milioni di linee da seguire. Ben si comprende che siamo al di fuori della portata pratica ed economica.

Penso che sia comprensibile che rincorrere le mutazioni spontanee per individuarle tutte è impossibile, provocarne con mezzi fisico-chimici si aumentano le probabilità di avere mutanti, ma vi è sempre il rischio di rincorrere qualcosa di non interessante.

Quindi la scelta delle pratiche biotecnologiche di transgenesi non è un esercizio da apprendisti stregoni, ma solamente volto a riuscire ad intensificare la creazione varietale e soprattutto in modo particolarmente mirato come sono le PGM.

Resta però il fatto che ogni agricoltore che semina un ettaro di seme annovera nel suo campo molte più mutazioni di quelle che un laboratorio di miglioramento vegetale può produrre per mutagenesi, e ciò senza saperlo. Attenzione però molte di queste mutazioni sono dette “silenziose” cioè non hanno un’estrinsecazione agronomica. Inoltre lo specialista del laboratorio che segue una mutazione non è mai sicuro al cento per cento che sia stata indotta, potrebbe sempre essere, con 1 probabilità su 500, una mutazione spontanea.

Pertanto i vandali che si sono dati come obiettivo oltre che di distruggere le coltivazioni OGM, ma ora quelli che loro chiamano gli “OGM nascosti” vale a dire i mutanti (casi si sono già verificati in Francia su un girasole tollerante un diserbo ottenuto per mutazione), non sono mai sicuri di colpire il vero obiettivo e quindi il loro agire è doppiamente criminale perché colpisce nel mucchio.

Quanto detto sopra torna però a supporto di una discussione portata avanti su questo blog circa la validità del seme certificato che molti disdegnano. Sulla base di quanto detto e parlando di piante autogame (frumento, soia ecc), in assoluto, più giovane è la generazione che si semina di una varietà, questa meglio conserva le caratteristiche della selezione creatrice in quanto la degenerazione dovuta alle mutazioni spontanee aumenta con l’aumentare delle moltiplicazioni. Certo qui si parla di una selezione creatrice che deve essere veramente tale, come pure la selezione conservatrice, finché il seme è sotto controllo del sementiere che ha creato veramente qualcosa di nuovo e di migliore. Nel caso delle piante allogame la cosa è diversa in quanto si vendono ibridi e ormai l’agricoltore è cosciente che è vantaggioso rinnovare il seme.

Anche qui però si pone il problema del mantenimento delle caratteristiche delle linee parentali dell’ibrido, cioè di limitare la loro degenerazione per l’insorgere di mutanti.

E’ appunto quello che deve temere chi chiede varietà non più interessanti per la ditta selezionatrice come stiamo facendo verso ditte come Monsanto Pioneer-Dupont e Singenta. Un esempio è la scelta di seminare varietà OGM dei paesi da cui ci riforniamo di sementi OGM-free. Vi è il pericolo che i parentali per fare le sementi convenzionali da dare a noi o non siano più curati come prima o che se ne creino sempre meno di nuovi per il venir meno dell’interesse di questo settore.

Per gli stessi motivi è velleitario, non certo da un punto di vista promozionale, ma sotto l’aspetto scientifico, attrattivo e d’immagine territoriale, voler dare una connotazione di ritorno all’antico quando in certe località si propaganda il pane fatto con varietà di frumento costituite circa 80/90 anni fa (Senatore Cappelli, Frassineto ecc. ecc.). Prima di tutto perché si è perso il seme di “prebase” che è la generazione da cui ripartire per far ritornare una varietà alle caratteristiche originali, in secondo luogo quindi il seme che si reperisce ha subito tali e tante moltiplicazioni incontrollate (con conseguenti mutazioni spontanee e senza riporto in purezza) che è sicuramente meglio usare varietà recenti puntando sul solo fatto che contengono caratteristiche genetiche di varietà vecchie che hanno fatto epoca e da cui sono derivate.

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