Γιατί το άγριο σιτάρι εξακολουθεί να έχει σημασία για τα μελλοντικά μας τρόφιμα

Οι συγγραφείς συζητούν πώς η εξημέρωση και η σύγχρονη αναπαραγωγή έχουν μειώσει τη γενετική ποικιλομορφία στο καλλιεργούμενο σιτάρι, ενώ τονίζουν τον κρίσιμο ρόλο των άγριων προσχωρήσεων στην αποκατάσταση ευεργετικών γονιδίων, όπως αυτά για την ανθεκτικότητα στις ασθένειες, την ανοχή στην ξηρασία και τη βελτιωμένη περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες. Επισημαίνουν το πρόγραμμα PRO-WILD ως παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο χρήσιμα γονίδια από άγρια είδη σιταριού εντοπίζονται, διατηρούνται και ενσωματώνονται στις σύγχρονες ποικιλίες. Το PRO-WILD συνδυάζει τη διατήρηση in situ και ex-situ, τον γονιδιωματικό χαρακτηρισμό και τις προσεκτικές στρατηγικές αναπαραγωγής για να διασφαλίσει ότι οι άγριοι γενετικοί πόροι ενισχύουν την ανθεκτικότητα και την παραγωγικότητα των σημερινών καλλιεργειών.

Διαβάστε ολόκληρο το άρθρο στα ιταλικά εδώ: Accademia Nazionale di Agricoltura → Pubblicazioni → Riviste di Divulgazione di Cultura Agraria → Numero 11 → Title: "Il miglioramento genetico tra riduzione della biodiversità e recupero di geni dalle accessioni selvatiche: l'esempio del progetto PRO-WILD"

Ή διαβάστε την αγγλική περίληψη παρακάτω:

Η γενετική ποικιλομορφία στα καλλιεργούμενα φυτά επέτρεψε στον άνθρωπο να επιλέξει ποικιλίες κατάλληλες για διαφορετικά περιβάλλοντα και ανάγκες. Αρχικά, τα είδη περιορίζονταν σε μικρές περιοχές -τα κέντρα προέλευσής τους- αλλά η ανθρώπινη δραστηριότητα τα διέδωσε σε όλο τον κόσμο, προσαρμόζοντάς τα σε διαφορετικά κλίματα. Η εξημέρωση προκάλεσε σημαντική απώλεια της ποικιλότητας, καθώς επιλέχθηκε μόνο ένας μικρός αριθμός φυτών με επιθυμητά χαρακτηριστικά (π.χ. μεγαλύτεροι κόκκοι, πιο γλυκοί καρποί, σπόροι που δεν θρυμματίζονται). Αργότερα, η εξάπλωση των ποικιλιών υψηλής απόδοσης μείωσε περαιτέρω τη γενετική ποικιλομορφία, αντικαθιστώντας τις τοπικές ποικιλίες με ελίτ ποικιλίες βελτιστοποιημένες για την παραγωγικότητα και τα συγκεκριμένα περιβάλλοντα. Οι σύγχρονες ποικιλίες μοιράζονται συχνά τα ίδια βασικά γονίδια, αλλά διαφέρουν σε άλλα χαρακτηριστικά, όπως η απόδοση της ανάπτυξης, ο χρόνος άνθησης, η ανθεκτικότητα στις ασθένειες και η ποιότητα.

Η βιοποικιλότητα μπορεί να διατηρηθεί ex situ σε τράπεζες σπόρων, όπου αποθηκεύονται εκατοντάδες χιλιάδες προσθήκες σιταριού και κριθαριού. Το διατηρημένο βλαστικό πλάσμα (σπόροι) επιτρέπει την ανάκτηση γονιδίων που χάνονται στις σύγχρονες ποικιλίες ή υπάρχουν σε άγριους συγγενείς. Η γενετική ποικιλότητα είναι δυναμική: μπορεί να διατηρηθεί, να αναδημιουργηθεί ή να ενισχυθεί μέσω διασταυρώσεων, μεταλλαξιγένεσης ή τεχνικών υποβοηθούμενης εξέλιξης. Δεν είναι όλες οι εξελικτικές προσεγγίσεις ή οι προσεγγίσεις "φυσικής επιλογής" κατάλληλες, καθώς δεν εγγυώνται την παραγωγικότητα ή τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, οι παραδοσιακές ποικιλίες σκληρού σιταριού μπορεί να φέρουν γονίδια που προκαλούν συσσώρευση καδμίου, τα οποία απουσιάζουν από τους άγριους προγόνους τους, γεγονός που δείχνει ότι τα χαρακτηριστικά που επιλέγονται από τη φύση δεν είναι πάντα χρήσιμα για τον άνθρωπο.

Ορισμένα χρήσιμα γονίδια, τα οποία αυξάνουν την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες στο σκληρό σιτάρι, χάθηκαν κατά την εξημέρωση, αλλά μπορούν τώρα να επανεισάγονται στις σύγχρονες ποικιλίες. Τα άγρια σιτηρά φέρουν επίσης γονίδια για την ανθεκτικότητα σε ασθένειες όπως η σκουριά των φύλλων, η κίτρινη σκουριά και το ωίδιο.

Το PRO-WILD επικεντρώνεται στην εκμετάλλευση άγριων ειδών σιταριού. Τα άγρια σιτηρά δεν μπορούν να καλλιεργηθούν λόγω των μικρών, θρυμματιζόμενων σπόρων, αλλά μπορούν να διασταυρωθούν με σύγχρονες ποικιλίες για τη μεταφορά ευεργετικών γονιδίων. Το πρόγραμμα διατηρεί άγριους πληθυσμούς in situ, π.χ. στην Τουρκία και το Ισραήλ, καλύπτει τα κενά στις ex-situ συλλογές και αξιολογεί υβριδικά υλικά για χαρακτηριστικά όπως αντοχή σε ασθένειες, ανοχή στην ξηρασία, απόδοση και διατροφική ποιότητα. Χρησιμοποιούνται αντιδιασταυρώσεις και μοριακοί δείκτες για την ελαχιστοποίηση του ανεπιθύμητου άγριου DNA, διατηρώντας παράλληλα χρήσιμα γονίδια. Πολύπλοκα χαρακτηριστικά όπως η ανοχή στην ξηρασία περιλαμβάνουν πολλά γονίδια και απαιτούν προσεκτική ανάλυση για την επιτυχή ενσωμάτωσή τους σε σύγχρονες ποικιλίες.

Η χρήση άγριων σιτηρών εξασφαλίζει ότι οι καλλιέργειες παραμένουν ανθεκτικές σε μεταβαλλόμενα κλίματα, βελτιώνοντας τόσο την απόδοση όσο και την αντοχή σε βιοτικές και αβιοτικές καταπονήσεις. Η προσέγγιση της PRO-WILD καθιστά τους άγριους γενετικούς πόρους ένα πρακτικό εργαλείο για την ενίσχυση της σύγχρονης γεωργίας.