MAS: tecnica di selezione piante da marcatori

di Marco Grilli del 16 marzo 2015

Per selezionare nuove varietà di piante con determinate caratteristiche di resistenza e resa attraverso l’incrocio è utile la MAS, una tecnica di selezione piante da marcatori molto più sicura rispetto alla variazione del DNA con elementi esterni operata nei semi OGM.

Mas: al di là dell’ingegneria genetica sui semi (per ottenere prodotti OGM), che continua a dividere e suscitare aspre critiche, il mondo delle biotecnologie che opera per il miglioramento genetico delle piante è molto più ampio e comprende anche tecniche efficaci, non nocive per l’ambiente e la salute dell’uomo.

Tra queste vi è la MAS (selezione assistita da marcatori), uno strumento che mantiene un approccio convenzionale di selezione e incrocio delle piante e va oltre il lavoro di ‘taglia-e-cuci del DNA’ dell’ingegneria genetica, ricorrendo a tecnologie avanzate di marcatura molecolare per agevolare gli incroci e conferire i tratti desiderati nelle nuove varietà.

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Rispetto agli OGM, i cui risultati, oltre a tutti i contro (si tratta di piante brevettate considerate da parte del mondo scientifico come pericolose per la salute dell’uomo e dell’ambiente), sono limitati esclusivamente all’ottenimento di una maggiore tolleranza agli erbicidi e resistenza agli insetti, la MAS, conosciuta anche come smart breeding:

  •  rispetta la barriera tra le specie,
  • è più sicura,
  • non richiede adattamenti legislativi, affronta questioni varie e complesse (dalla resistenza alla siccità all’adattamento ai cambiamenti climatici)
  • risponde pienamente alle esigenze degli agricoltori, coinvolgendoli e sfruttando la loro secolare sapienza.

In sintesi, si tratta di una biotecnologia innovativa che vira verso un’agricoltura ecologica, capace di affrontare le esigenze della produzione e la grande sfida del cambiamento climatico, senza comportare rischi per l’uomo e l’ecosistema.

La selezione assistita da marcatori si approccia alle diversità genetiche, climatiche e culturali, ripudiando il modello standardizzato e omologato promosso dalle grandi multinazionali bio-tech attraverso l’ingegneria genetica.

Non si persegue quindi il miglioramento fine a se stesso, perché i coltivatori vengono chiamati a partecipare allo sviluppo di nuove varietà regionali e locali, che si adattino alle condizioni del posto.

Ad oggi la MAS ha ottenuto risultati notevoli in varie aree del mondo. Alcuni esempi: è stata proficuamente utilizzata dagli agricoltori per combattere i patogeni del riso (ruggine delle foglie, brusone ecc.) e aumentare la sua tolleranza alla siccità, alle inondazioni e alla salinità.

  • Nell’India settentrionale ha agevolato la coltivazione di una varietà redditizia di miglio.
  • In Sudan ha permesso di fronteggiare la minaccia di una pianta infestante, la striga, nei campi di sorgo
  • in Nigeria e Tanzania è riuscita a selezionare una varietà di manioca resistente al disastroso virus del mosaico, che può compromettere dal 20 al 90% della produzione
  • nell’America Settentrionale ha facilitato la resistenza ai funghi da parte della coltura del frumento.

Dieci anni fa questa tecnica era solo agli esordi, mentre oggi, e ancora di più in futuro, potrebbe giocare un ruolo cruciale per soddisfare il diritto all’alimentazione in modo equo e sostenibile. Cerchiamo quindi di scoprirla nel dettaglio.

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La diffusione delle coltivazioni OGM nel mondo, visibile in questa cartina, potrebbe essere limitata dall’adozione della nuova tecnica di selezione piante da marcatori (MAS)

Nell’attività d’incrocio tradizionale delle piante sono selezionati nuovi tratti partendo dalle varietà esistenti.

Alcuni sono semplici e possono esser facilmente verificati (ad esempio la grandezza o il contenuto di zuccheri), ve ne sono altri molto più complessi (ad esempio la resistenza alle malattie o alla siccità), che coi comuni programmi di incrocio e selezione richiedono un processo lungo e dispendioso per la loro identificazione.

La MAS permette di risolvere tale inconveniente poiché una volta che scoperta una sequenza genetica sempre correlata a un determinato tratto si isola il marcatore che la definisce (ad esempio la resistenza alle malattie), e non si ha più bisogno della verifica sul campo attraverso l’osservazione della nuova generazione di piante incrociate.

Per sapere subito se quest’ultime hanno ereditato o no il tratto in questione, basta infatti cercare la presenza del marcatore con un semplice test del DNA.

Rispetto all’ingegneria genetica, che trasferisce o trasforma del materiale genetico isolato (spesso estraneo) nel genoma delle piante, durante il processo di selezione assistita da marcatori non si altera il DNA e non viene introdotto nessun novo gene, poiché si procede coi tradizionali incroci, resi molto più veloci e accurati.

Ampiamente diffusa negli ultimi anni, grazie alla riduzione dei costi (che restano comunque molto elevati), al miglioramento dell’efficienza e agli sviluppi tecnologici, attualmente lo smart breeding è applicato con successo a una vasta gamma di colture fondamentali per l’alimentazione mondiale, quali riso, frumento, sorgo, orzo, fagioli, ceci, patate, mais manioca e arachidi.

Le varietà agricole resistenti ottenute con questa tecnica si sono rivelate più efficaci nel fronteggiare gli stress biologici (virus, funghi, batteri, erbe infestanti e insetti), rispetto a quelle prodotte con metodi convenzionali.

La MAS consente infatti di accelerare lo sviluppo di nuove varietà, grazie a un metodo unico di combinazione dei tratti che permette di ottenere una resistenza duratura sia alle malattie, che ai parassiti.

D’altro canto, la selezione assistita da marcatori sembra rispondere con successo anche agli stress fisici e chimici (siccità, allagamenti, eccesso di salinità), ossia a quei problemi accentuati dal cambiamento climatico, che minacciano oggi più che mai la produzione sostenibile del cibo.

In importanti colture come frumento, soia, orzo, broccoli, mais e arachidi, lo smart breeding ha dimostrato di poter migliorare anche i tratti relativi alla qualità.

Tra gli esempi di successo citiamo le varietà di grano con alto contenuto proteico, o quelle di riso con migliori qualità di cottura. Se fino a poco tempo fa la selezione della qualità era un processo lento e costoso, oggi i tempi si sono notevolmente ridotti e l’efficacia è migliorata grazie proprio a queste tecniche di marcatura molecolare, utilizzate oggi anche per aumentare le concentrazioni di microelementi in diverse colture.

Sempre in tempi recenti, la MAS ha permesso di sfruttare l’elevato potenziale dei geni derivati da varietà selvatiche e locali, poiché grazie ai marcatori molecolari si riesce a lavorare con precisione su piccoli settori del genoma di queste varietà, mantenendo alte rese.

Lo sbloccamento della reale ricchezza genetica tramite questa tecnica, ha consentito così di selezionare tratti migliori in una ampia gamma di colture, in modo da ottenere, per esempio, alte rese per riso e pomodori, o proteine di alte qualità nel mais.

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mas: Quali sono le differenze, secondo Greenpeace, tra la selezione piante da marcatori e la tecnica OGM

Non da ultimo, merita poi una citazione il miglioramento genetico partecipativo, ossia quel modello di selezione e miglioramento genetico che combina i metodi scientifici con la sapienza e l’esperienza degli agricoltori.

Come già accennato, si tratta di una strategia poco costosa e veloce che mira a selezionare varietà adatte a livello locale e capaci di soddisfare le esigenze dei coltivatori, chiamandoli direttamente in causa.

In alcuni programmi innovativi, la MAS si è unita alle conoscenze degli agricoltori, così che tale relazione proficua ha già dato ottimi risultati per l’agricoltura, come nel caso della varietà di manioca resistente al virus del mosaico, o di quella di riso che riesce a fronteggiare la siccità.

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Molte organizzazioni ambientaliste tra cui Greenpeace, autrice di un dettagliato report sul tema, chiedono ora a Governi, aziende e organizzazioni filantropiche di sostenere tecnologie innovative come la MAS, che possono contribuire efficacemente alla transizione verso un modello di agricoltura ecologica, capace di produrre cibo senza nuocere all’ambiente.

Il cambiamento climatico impone un cambio di rotta nelle modalità e tecniche di produzione: la selezione assistita da marcatori, già ampiamente accettata nell’opinione pubblica, spera di soppiantare presto l’ingegneria genetica.

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