AGI - “Il miglio a coda di volpe è considerato il fondamento della prima civiltà cinese”, ha dichiarato Michael Purugganan, professore di biologia alla New York University di Abu Dhabi e coautore dello studio pubblicato su Nature Genetics. “Inoltre, poiché si tratta di una coltura che può crescere in un’ampia gamma di ambienti, compresi i terreni aridi, ha il potenziale per essere importante per la sicurezza alimentare nell’ambito dei cambiamenti climatici”.
Il miglio a coda di volpe è una delle più antiche colture di cereali addomesticati al mondo e viene coltivato dall’uomo da circa 11.000 anni. Occupava una posizione dominante nell’agricoltura cinese prima dell’introduzione di pratiche agricole ad alto rendimento come l’irrigazione e i fertilizzanti chimici. Questo cereale ricco di proteine – che impiega la fotosintesi C4, una forma altamente efficiente di fotosintesi che lo aiuta ad adattarsi a diversi ambienti – è resistente alla siccità e in grado di prosperare in terreni poveri di sostanze nutritive.
“Le piante C4 costituiscono solo il 3% circa delle specie di piante da fiore, ma sorprendentemente contribuiscono a circa il 25-30% della produzione globale di biomassa. La complessità dei genomi della maggior parte delle specie C4 ha posto delle sfide per gli studi fondamentali e la riproduzione, ma la Setaria funge da sistema modello ideale per lo studio delle piante fotosintetiche C4 nella ricerca genomica e genetica”, ha dichiarato Xianmin Diao, professore presso l’Istituto di Scienze delle Colture dell’Accademia Cinese di Scienze Agrarie, co-autore senior dello studio e scienziato che ha organizzato lo studio.
Nello studio pubblicato sulla rivista Nature Genetics, i ricercatori hanno creato il pan-genoma della Setaria – l’intero insieme dei geni della specie – assemblando 110 genomi rappresentativi di una collezione mondiale di 1.844 specie di Setaria.
Hanno eseguito studi genetici su larga scala per 68 tratti in 22 ambienti in 13 località geografiche, ciascuna con condizioni climatiche diverse, identificando potenziali geni e pannelli di marcatori per capire come il miglio coda di volpe si sia evoluto e migliorato in diversi siti geografici. Per esempio, i ricercatori hanno scoperto che il gene SiGW3 regola la resa in grani del miglio volpino. Inoltre, hanno costruito la prima sequenza genomica di Setaria basata su grafici, offrendo approfondimenti sulla variazione genomica tra Setaria selvatica e coltivata.
Questa comprensione più approfondita della variazione genomica completa fornisce ai ricercatori strumenti genetici preziosi per proseguire la ricerca biologica e gli sforzi di selezione. “Questo lavoro rappresenta una pietra miliare significativa, poiché apre la strada alla prossima generazione di studi di genomica comparativa che possono aiutare a decifrare il meccanismo molecolare della fotosintesi C4".
"La genomica comparativa su larga scala, lo studio di associazione genomica e gli studi di selezione genomica della Setaria non solo offrono opportunità per la scoperta di geni e per i progressi nella selezione del miglio coda di volpe, ma offrono anche spunti per altre colture per migliorare la sicurezza alimentare globale”, ha aggiunto Diao.
Ecco perché "comprendere le basi genetiche alla base dell’addomesticamento e del miglioramento del miglio coda di volpe, insieme a queste importanti caratteristiche agricole, è un’ottima opportunità".