La superficie adibita alla coltivazione della fragola sta aumentando progressivamente ogni anno grazie alla crescente domanda a livello mondiale. Inoltre, una grande quantità di fragole coltivate nei Paesi appartenenti all’Ue è destinata all’esportazione (55 kgT esportate dall’Ue nel 2016) (Eurostat, 2019; Faostat, 2018). I consumatori europei sono particolarmente consapevoli del tema agrofarmaci e del loro impatto socio-ambientale poiché la fragola è una coltura sensibile e richiede un numero elevato di applicazioni di sostanze di protezione; ciò rende l’uso di fitofarmaci potenzialmente molto controverso dal punto di vista del consumatore.
L’Ue sta promuovendo fortemente lo sviluppo di strategie alternative all’uso di agrofarmaci, come evidenziato dai bandi di ricerca pubblicati a livello sia nazionale che internazionale nell’ultimo periodo, che richiedono un impegno focalizzato allo sviluppo di strategie/sostanze attive alternative per garantire protezione alle piante dall’attacco da insetti e patogeni. In questo scenario un ruolo importante è rappresentato dallo sviluppo di nuovi strumenti biotecnologici (NBTs), tra cui quelli basati sul meccanismo dell’”RNA interferente” (RNAi) che, a partire dalla sua scoperta nel 1991 (Fire et al., 1991) , sta emergendo tra le più promettenti strategie integrative alle tradizionali tecniche di breeding, in grado anche di indurre resistenza a diverse malattie delle piante.
I sistema basati sull’RNAi
In particolare, i sistemi basati sull’RNAi si possono attivare in modo stabile in pianta tramite trasformazione genetica, che permette l’espressione di costrutti genici RNAi nel genoma dell’ospite (“Silenziamento Genico Indotto nell’Ospite” - HIGS) o attraverso l’applicazione esogena (“Silenziamento Genico Indotto da Spray” - SIGS) di molecole di RNA a doppio filamento (dsRNA) ritenute attivatrici di questo meccanismo (Dubrovina e Kiselev, 2019; Limera et al., 2017).
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nell'articolo completo su Frutticoltura n.3/2020
Le prospettive future
Le strategie che si basano sul meccanismo dell’RNAi per la protezione delle colture sono in continuo aumento, mostrando grande potenzialità in termini di sostenibilità delle aziende agricole a beneficio di tutti, dall’ambiente al consumatore. Nel campo delle biotecnologie vegetali, l’RNAi ha diverse caratteristiche uniche che offrono ulteriori opportunità per il miglioramento varietale, soprattutto per le specie da frutto, anche arboree, rispetto ad altre nuove tecniche di miglioramento genetico come il “gene editing” (CRISPR/Cas). Una di queste caratteristiche è che l’RNAi può portare ad un effetto di “knockdown” genico, piuttosto che a un “knockout” completo, a seconda della scelta del dsRNA (lunghezza e sequenza) (Wagner et al., 2011). Ciò è importante quando sono richiesti livelli ridotti di espressione genica anziché un suo completo spegnimento.
Un altro aspetto unico dell’RNAi è la capacità delle molecole di dsRNA di mobilitarsi attraverso il sistema vascolare della pianta, potendosi spostare dal punto di produzione ad altre parti più distali (Molnar et al., 2011). Pertanto, i dsRNA prodotti in una parte dell’ospite (ad es. portinnesto o intranesto) hanno il potenziale di diffondersi nelle parti innestate in modo da conferire resistenza alle malattie all’intera pianta, compresi i frutti. Ciò si traduce in frutti non geneticamente modificati, ma protetti dalla presenza di piccole molecole di RNA degradabili con target specifici (Limera et al., 2017; Zhao e Song, 2014). L’espressione stabile di dsRNA in una pianta GM (HIGS) consente l’esposizione a tali molecole da parte di diversi tipi di artropodi e patogeni che attaccano un’ampia gamma di tessuti vegetali man mano che la pianta cresce (Zotti et al., 2017). Le piante HIGS sono regolate come altre piante GM, ma generano teoricamente meno problemi di sicurezza perché non viene prodotta alcuna nuova proteina nella pianta ospite e, a causa della modalità di azione altamente specifica della sequenza di RNAi, vengono limitati effetti su organismi non-target.
Un’innovazione più recente è l’uso di applicazioni topiche di dsRNA per indurre il silenziamento genico come nuova strategia per la protezione delle piante o la regolazione della crescita (Worrall et al., 2019). I progressi tecnici nella produzione di dsRNA e formulazioni per migliorarne l’efficacia, la stabilità e la persistenza nell’applicazione esogena, dimostrano che al momento è realistico considerare l’utilizzo di dsRNA come “bio-pesticida” per la protezione delle piante. Inoltre, i nuovi metodi di produzione di massa di queste molecole hanno abbassato il loro costo a 0,5-1 $ al grammo (Taning et al., 2020).
Aspetti normativi
Tuttavia, come con qualsiasi nuova tecnologia emergente, i nuovi composti di bio-controllo basati sull’RNAi dovranno essere approvati dalla normativa esistente nei diversi Paesi. In particolare, ulteriori ricerche saranno necessarie ai fini della valutazione del rischio di questa nuova strategia, in primo luogo per escludere che organismi non-target vengano esposti al composto portando a un effetto negativo per l’ambiente. Quindi, nonostante la normativa vigente applicata agli agrofarmaci possa essere estesa anche all’uso di composti a base di RNAi, linee guida regolatorie più appropriate si renderanno necessarie e urgenti per facilitare l’intero processo di commercializzazione di tali prodotti.
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