Ricablaggio delle piante per la riproduzione per aumentare la produzione di sementi

Nelle comunità agricole dell'Africa subsahariana (SA), le stranezze dell'allevamento vegetale possono essere sfruttate per migliorare la resa per ettaro di sorgo e fagiolini, due delle colture principali.

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Questa fu la fine di Hy-Gain, un progetto internazionale di ricerca collaborativa multimilionaria guidato da Anna Koltunow, professore all'Università del Queensland, e sostenuto dalla Bill and Melinda Gates Foundation.


La professoressa Anna Koltunow ha dichiarato: "Hy-Gain è progettato per consentire ai piccoli agricoltori di conservare e seminare semi ibridi ad alto rendimento di sorgo e fagioli di mucca".


Gli ibridi (inbred, la progenie di genitori geneticamente diversi) erano insolitamente forti e la resa per unità di superficie aumentava significativamente.


Ma queste proprietà non sono conservate in alcun seme prodotto da piante ibride perché sono formate dalla formazione sessuale di semi. Richiede un percorso di meiosi e fecondazione.


Il professor Corturno afferma che la riproduzione sessuale separa naturalmente i tratti genetici nei semi formati nei fiori ibridi.


"La chiave per mantenere le rese dei semi ibridi da una generazione all'altra sta in uno degli aspetti più strani della biologia riproduttiva vegetale: l'apomixis, la via naturale di formazione dei semi asessuata nelle piante", afferma.


"Se un seme ibrido di alta qualità è dotato di un interruttore genetico che gli consente di riprodurre asessualmente una pianta con un nuovo seme, cioè senza meiosi e fecondazione, il seme risultante produrrà una pianta identica al clone del genitore ibrido.


"Ciò consentirà di mantenere e ri piantare le sementi ibride nelle aziende agricole per generazioni, consentendo agli agricoltori di aumentare la produzione e risparmiare sui costi di acquisto di semi ibridi ogni anno."


Hy-gain è composto da sei organizzazioni di ricerca e una multinazionale di sementi. In precedenza era stato un progetto quinquenquenenne guidato dal professor Koltunow e in parte finanziato dalla Bill and Melinda Gates Foundation.


Uno degli aspetti più ovvi trovati negli studi precedenti, afferma il Prof Corturno, è che il cambiamento necessario per passare dal sessuale all'asessuato è relativamente piccolo.


"Con Hy-Gain, stiamo sviluppando prototipi di impianti per testare se possiamo indirizzare questi preziosi tratti ibridi quando gli ibridi vengono seminati, fioriscono e producono più varietà", ha detto.


"L'obiettivo è fornire varietà di sorgo e fagioli di mucca specifiche a livello regionale adattate alle esigenze africane con rese e resilienza più elevate.


"L'obiettivo del team Hy-Gain è quello di fornire una tecnologia molto utile che possa essere utilizzata facilmente ed a buon mercato per l'allevamento.


"Gli allevatori domestici di fagioli di mucca e sorgo devono essere in grado di connettersi con le loro comunità agricole e prendere decisioni sulle varietà nella loro zona."


In caso di successo, afferma il professor Koltunow, la tecnologia Hy-Gain potrebbe essere un potenziale "punto di svolta" per gli agricoltori di tutto il mondo, compresi quelli del programma australiano di allevamento del sorgo.


Il professor Koltunow ha dichiarato: "Questa tecnologia potrebbe rendere più efficiente l'allevamento delle piante e la produzione di sementi in un momento in cui l'industria dei cereali sta affrontando la sfida di mantenere la resa per unità di superficie in condizioni di crescita sempre più calde".


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