Recentemente, si è svolto a Sant’Angelo Lodigiano un interessante convegno su Mendel e sulla genetica agraria, al quale ha partecipato Eugenio Gentinetta, breeder di fama internazionale e fondatore, con la famiglia Fedeli, di Milano Sementi. Quella che potete leggere di seguito è la sua relazione su “Mutagenesi e caratteri monomendeliani nel riso”.
Eugenio Gentinetta
CARATTERI MENDELLIANI NEL RISO
«Il prof. Bianchi, nel ormai lontano 1992, mi propose per una posizione di breeder del riso in un ente pubblico. Trasferitomi nell’Ente, il primo anno analizzai le varietà italiane.Qui mi resi conto che queste presentavano una ridotta variabilità genetica ed erano state costituite a partire dagli anni ’20 del secolo scorso.
In Italia, le varietà japonica non possedevano geni semidwarf, questi geni erano stati introdotti in California negli anni ’70 e ’80 con mutazione indotta. Pertanto, sussistevano i presupposti di replicare quanto realizzato in California. Considerando il quadro varietale italiano che includeva buone varietà dal punto di vista merceologico, ma che necessitavano correzioni agronomiche, furono avviati i progetti di miglioramento sotto riportati.
MUTAGENESI INDOTTA CON RAGGI GAMMA
La creazione di variabilità genetica attraverso le mutazioni è uno degli strumenti importanti per migliorare il riso. Con la collaborazione della Casaccia (prof. Bozzini e collaboratori), impostai una ricerca impiegando vecchie varietà di riso che presentavamo serie problematiche agronomiche.
Non riporto i dettagli degli esperimenti fatti, ma tra tutte le varietà trattate quella che rispose in modo significativo fu il Carnaroli. Questa era ed è considerata la migliore varietà di riso per risotti, ma con problemi agronomici quali la suscettibilità alle malattie (in particolare il Brusone), l’allettamento, dato che la pianta è alta 1,60-1,70 m, limitavano la coltivazione a circa 800-1000 ha/annui. Inoltre, questa varietà di riso presenta scarsa produttività e le ariste sono molto lunghe. Un tormento per chi lo coltiva. L’obiettivo di questa ricerca era quello di trovare delle mutazioni che correggessero i più evidenti difetti. Furono trovate circa 300 mutazioni, principalmente clorofilliane, alcune presentavano assenza di ariste, granelli glabri e solo 3 piante avevano taglia ridotta, circa 1 metro.
IL SUCCESSO DI KARNAK
In seguito stabilizzando le linee, si sono fatti i test di allelismo confermando che la taglia bassa era dovuta alla presenza del gene recessivo sd1. Con l’introduzione di questo gene mono mendeliano abbiamo raggiunto il principale obiettivo prefissato. L’abbassamento della taglia ha comportato diversi vantaggi. Tra questi l’indice di raccolto (IR o HI) in Carnaroli è del 50%, il mutante derivato è del 70%. La differenza è stata acquisita in produzione, si è passati da una resa potenziale di 60 q/ha del Carnaroli a 90 q/ha. E tutto questo modificando un solo gene. L’espressione degli altri caratteri è uguale a Carnaroli. La varietà derivata è stata denominata Karnak (nella foto grande). Un grande successo commerciale durato 20 anni.
ESPERIMENTI DI BACK CROSS
Il rilascio di Karnak ha rappresentato la fine di un progetto, che se pur importante non risolveva totalmente i problemi della varietà Carnaroli. Volendo migliorare anche le varietà Arborio e Vialone Nano che presentavano le stesse problematiche del Carnaroli si preferì ricorrere al BC. L’obiettivo di questo nuovo progetto fu quello di recuperare questi genotipi d’élite attraverso numerosi BC per ottenere un’identità genetica più vicina a quella del genitore migliorandola per caratteri agronomici e di resistenza alle avversità biotiche.
La scelta del genitore con i geni desiderati è stata determinante, si è utilizzata una varietà del Nord America, lungo B, che stando alle descrizioni riportate da Crop Science, aveva i caratteri mono mendeliani sd1, Pik, Aw, Hy, gl e alto amilosio. Dopo il primo BC, si è sviluppata la popolazione segregante e su piante scelte in F2/F3 si sono effettuati i reincroci con Carnaroli, Arborio e Vialone Nano.
Su un numero significativo di piante scelte, si sono ottenuti almeno 500 semi per ogni set di incroci. Sono state sviluppate le F2 derivate, eliminando le piante alte, i genotipi suscettibili al brusone e le piante con spighette aristate, selezionando verso i fenotipi del Carnaroli, Arborio e del Vialone Nano. Sulle F2 selezionate si è incrociato ancora con Carnaroli, Arborio o Vialone Nano. Poi si è proceduto con selezione genealogica. Il risultato sono numerose linee che erano fenotipicamente, per granello, simili a Carnaroli, Arborio e a Vialone Nano con tutti i caratteri scelti inseriti nel genotipo.
LE NUOVE VARIETA’ DERIVATE DA CARNAROLI, ARBORIO E VIALONE
Le linee derivate da Carnaroli sono diventate Caravaggio, Keope e Leonidas CL (dalle analisi del Dna i genotipi derivati sono simili al 98%), quelle derivate da Arborio sono diventate Grifone, Isabela. Infine, quella derivata da Vialone Nano è Alessio.
Più precisamente la varietà Leonidas CL è stata ottenuta successivamente da una sister line di Caravaggio con l’introgressione del gene CL mediante selezione assistita. I tempi per ottenere le diverse varietà sono stati lunghi, dovendo operare in presenza di caratteri sia dominanti, sia recessivi.
Ad ogni BC si sono analizzate migliaia di linee per resistenza al brusone, per tipo di granello e per fenotipo. Sono stati eseguiti 4 BC e le linee scelte sono diventate varietà importanti che globalmente rappresentano il 70% del mercato del Carnaroli. Invece, le varietà derivate da Arborio iscritte recentemente si avviano ad un successo commerciale, mentre la varietà derivata da Vialone Nano è tuttora in corso di iscrizione.
COSTITUZIONE DI POPOLAZIONI SINTETICHE
Il discorso è più complicato, quando ho iniziato ad occuparmi di riso. Qui ho incontrato Michele Stanca che definisco, alla luce dei fatti, fantastico per gli sviluppi che in seguito ha avuto. Le indicazioni suggerite di come impostare un programma di miglioramento del riso erano molto semplici, incroci solo tra varietà produttive, realizzazione per ogni gruppo merceologico di un incrocio diallelico tra 6/7 varietà a cui seguiva un ulteriore incrocio diallelico tra le F1. In questo programma le varietà sono state scelte per caratteristiche quali resistenza alle malattie, altezza della pianta, tipo di granello, eserzione, aristatura delle glumelle, precocità, produttività.
Ogni varietà apportava geni differenti: le varietà Californiane i geni sd1 per la taglia bassa. Le varietà italiane il tipo di granello, le resistenze e la precocità. Altre linee cinesi i geni di resistenza. Tutte dovevano essere molto produttive. Il lavoro è stato molto lungo e dispendioso. Così sono nate diverse varietà che hanno segnato la risicoltura italiana.
Tra queste Augusto ha conquistato il settore merceologico del risi da parboilizzazione e soprattutto Cammeo del gruppo merceologico del Baldo, varietà molto produttiva, con granello cristallino, alta resa alla lavorazione, resistente alle malattie, semi dwarf e precoce. Cammeo è coltivato in tutti i paesi risicoli europei, in medio oriente e ora anche in Uruguay. In Turchia, dati del Ministero,copre il 43 % della superficie coltivata a riso. Con questi programmi, realizzati anche per le varietà a profilo tondo, si è ottenuta e rilasciata di recente la varietà Filippo, una super varietà per modello di pianta, con resistenza assoluta al brusone e alla siccità, con produzioni simili ai migliori ibridi.
CONCLUSIONI
I 30 anni che ormai ho dedicato al miglioramento del riso per gli ambienti temperati sono stati caratterizzati da una produzione rilevante di nuove varietà per tutti gli ambiti merceologici. Numerose hanno conquistato una rilevanza agronomica ed economica, sono state certificate negli ultimi 20 anni, circa 50.000 tonnellate di risone, che si stima abbiano dato origine a circa 2 milioni di tonnellate di riso, con un incremento della PLV a livello agricolo e industriale stimato di circa 500 milioni di euro». Autore: Eugenio Gentinetta
