Il genoma di mais ha ormai pochi segreti da nascondere. Grazie alla collaborazione fra 17 diverse istituzioni internazionali scienziati ed esperti hanno oggi a disposizione l’analisi più dettagliata che sia mai stata eseguita sui geni di questa pianta. Queste conoscenze permetteranno di velocizzare l’ottenimento di varietà di mais migliorate, ad esempio per avere delle rese più elevate.
I dettagli delle analisi sono stati resi pubblici in due diversi articoli apparsi sulla rivista Nature Genetics e riguardano sia le differenze fra specie correlate, ma diverse, di quello che negli Stati Uniti viene comunemente definito “corn”, sia le basi molecolari delle diverse caratteristiche riscontrabili fra le specie del mais propriamente detto. Oltre a svelare l’enorme variabilità genetica tipica di questa coltivazione, i dati raccolti gettano luce sui meccanismi che hanno portato all’evoluzione delle piante oggi coltivate e alla loro capacità di adattarsi a diversi ambienti e ai cambiamenti climatici.
Un importante dato emerso da questi studi è che il fattore fondamentale per l’evoluzione del mais è stato il cosiddetto “vigore ibrido”, il fenomeno per cui le piante ottenute dall’incrocio tra due differenti varietà pure hanno caratteristiche migliori rispetto ai loro genitori, ad esempio in termini di fertilità. Inoltre l’analisi della struttura e delle relazioni intercorrenti fra i singoli geni di più di 100 varietà di mais selvatiche e coltivate ha dimostrato che le variazioni nell’architettura del genoma hanno un effetto macroscopico su caratteristiche come la struttura della pianta e la resistenza alle malattie. Non solo, il genoma del mais è ancora suscettibile a continui cambiamenti.
Doreen Ware, uno dei coordinatori degli studi, ha spiegato che i continui sforzi per scoprire il genoma del mais “sono importanti per la scienza, ma hanno anche vantaggi pratici molto chiari. E’ intuitivo capire che il mais ‘migliore’ in una zona non è necessariamente il ‘migliore’ in un’altra area con clima o suolo diversi. Quello che stiamo imparando riguardo al suo genoma permetterà a chi fa gli incroci non solo di aumentare le rese nel momento in cui il clima cambia, ma anche di ottimizzare il mais in diverse condizioni, un aspetto particolarmente importante”.
In base alle conoscenze attuali, le dimensioni del genoma delle diverse varietà di mais possono variare alche del 25%. Le responsabili di questa varaibilità sono soprattutto alcune sequenze di Dna ripetute – i trasposoni o elementi trasponibili. Le differenze tra piante della stessa specie sono, invece, più spesso causate da variazioni in porzioni molto piccole di Dna chiamate microsatelliti. Infine, i ricercatori hanno individuato 55 milioni di marcatori molecolari – i single nucleotide polymorphisms (SNPs) o mutazioni puntiformi – che potranno aiutare chi si occupa di incrociare le piante per migliorarne particolari caratteristiche.
Foto: Pixabay
Silvia Soligon
