Quando tre specifiche mutazioni genetiche vengono combinate e sintonizzate nel modo giusto, gli scienziati possono trasformare le piante di pomodoro in cespugli estremamente compatti ideali per l'agricoltura urbana. Solo due di queste mutazioni (inserto, a sinistra) accorciano le piante normalmente simili alla vite per farle crescere in un campo, ma tutte e tre (inserto, a destra) fanno sì che i loro frutti grappolino come l'uva. I ricercatori hanno tagliato le foglie della pianta per una visione più chiara dei nuovi pomodori. Credito:Lippman lab/CSHL, 2019
L'editing genetico sta spostando i raccolti di pomodori dai campi allo skyline della città o persino nello spazio. I ricercatori hanno utilizzato l'editing genetico CRISPR per ottimizzare i pomodori per l'agricoltura urbana.
Gli agricoltori potrebbero presto coltivare pomodori a grappolo come uva in un magazzino, sul tetto di un grattacielo o persino nello spazio. Questo se una manciata di nuove colture geneticamente modificate si rivela fruttuosa come il primo lotto.
L'obiettivo principale di questa nuova ricerca è progettare una più ampia varietà di colture che possono essere coltivate in ambienti urbani o in altri luoghi non adatti alla crescita delle piante, ha affermato Zach Lippman, professore di laboratorio di Cold Spring Harbor e investigatore HHMI, che guida il laboratorio che ha progettato il 'pomodori da agricoltura urbana.'
Queste nuove piante di pomodoro modificate geneticamente non assomigliano per niente alle lunghe viti che potresti trovare in crescita in un giardino sul retro o nei campi agricoli. La caratteristica più notevole è il loro frutto a grappolo e compatto. Assomigliano a un bouquet le cui rose sono state sostituite da pomodorini maturi. Inoltre maturano rapidamente, producendo frutti maturi pronti per la raccolta in meno di 40 giorni. E puoi mangiarli.
"Hanno una forma e una dimensione molto piccole, hanno un buon sapore, ma ovviamente tutto dipende dalle preferenze personali", ha detto Lippman.
Soprattutto, sono ecologici.
"Questo dimostra come possiamo produrre raccolti in nuovi modi, senza dover strappare troppo la terra o aggiungere fertilizzanti eccessivi che scorrono in fiumi e torrenti", ha detto Lippman. "Ecco un approccio complementare per aiutare a nutrire le persone, a livello locale e con un'impronta di carbonio ridotta."
Questa è una buona notizia per chiunque sia preoccupato per il cambiamento climatico. All'inizio di quest'anno, il Gruppo intergovernativo delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (IPCC) ha avvertito che oltre 500 milioni di persone vivono su terreni già degradati dalla deforestazione, dal cambiamento delle condizioni meteorologiche e dall'uso eccessivo di terreni coltivabili. Spostando parte dell'onere della coltivazione dei raccolti del mondo nelle aree urbane e di altro tipo, c'è la speranza che la disperata cattiva gestione della terra rallenterà.
I sistemi agricoli urbani spesso richiedono piante compatte che possono essere sistemate o impilate in spazi ristretti, come nell'agricoltura a più livelli nei magazzini o in contenitori di stoccaggio convertiti. Per compensare la resa del raccolto limitata dallo spazio limitato, le fattorie urbane possono operare tutto l'anno in condizioni climatiche controllate. Ecco perché è utile utilizzare piante che possono essere coltivate e raccolte rapidamente. Più raccolti all'anno si traducono in più cibo, anche se lo spazio utilizzato è molto ridotto.
Lippman e i suoi colleghi hanno creato i nuovi pomodori mettendo a punto due geni che controllano il passaggio alla crescita riproduttiva e alle dimensioni della pianta, i geni SELF PRUNING (SP) e SP5G, che hanno fatto sì che la pianta smettesse di crescere prima e fiori e frutti prima. Ma il laboratorio di Lippman sapeva di poter modificare solo l'SP geni sorelle solo così tanto prima di scambiare sapore o resa per piante ancora più piccole.
“Quando giochi con la maturazione delle piante, stai giocando con l'intero sistema, e quel sistema include gli zuccheri, dove sono fatti, quali sono le foglie, e come sono distribuite, che è ai frutti, disse Lippman.
Alla ricerca di un terzo giocatore, il team di Lippman ha recentemente scoperto il gene SIER , che controlla le lunghezze degli steli. SIER mutante con lo strumento di editing genetico CRISPR e combinandolo con le mutazioni degli altri due geni di fioritura si sono creati steli più corti e piante estremamente compatte.
Lippman sta perfezionando questa tecnica, pubblicata negli ultimi numeri di Nature Biotechnology e spera che altri possano essere ispirati a provarlo su altre colture di frutta come il kiwi. Riducendo raccolti e raccolti, Lippman crede che l'agricoltura possa raggiungere nuove vette.
"Posso dirvi che gli scienziati della NASA hanno espresso un certo interesse per i nostri nuovi pomodori", ha detto.
Anche se la prima nave per Marte probabilmente non avrà una propria fattoria, gli astronauti potrebbero comunque mettere alla prova i loro pollici verdi con pomodori urbanizzati e spaziali.
Riferimento:"Personalizzazione rapida delle colture frutticole delle Solanacee per l'agricoltura urbana" di Choon-Tak Kwon, Jung Heo, Zachary H. Lemmon, Yossi Capua, Samuel F. Hutton, Joyce Van Eck, Soon Ju Park e Zachary B. Lippman, 23 dicembre 2019, Biotecnologie naturali .
DOI:10.1038/s41587-019-0361-2
Questa ricerca è stata supportata dall'Howard Hughes Medical Institute, dalla Rural Development Administration, dalla National Research Foundation of Korea, dall'USDA National Institute of Food and Agriculture e dalla National Science Foundation.
