Miglio proso che cresce nel Nebraska occidentale, che si ritiene sia stata una delle prime colture domestiche. Viene coltivato nei paesi in via di sviluppo come fonte di cibo e negli Stati Uniti e in Europa per foraggio e semi di uccelli. Credito:Santosh Rajput
Nei tropici semiaridi dell'Asia e dell'Africa, le condizioni possono essere difficili per i raccolti. Le piante devono avere stagioni di crescita brevi, sopravvivere su terreni poveri e tollerare gli stress ambientali.
Entra, i migli.
Quasi il 97% del miglio coltivato nel mondo viene prodotto nei paesi in via di sviluppo. I migli sono un gruppo eterogeneo di colture di cereali. È importante sottolineare che generalmente hanno un alto contenuto nutrizionale.
"Tuttavia, i migli sono stati ampiamente trascurati dalla moderna ricerca genetica", afferma Matthew Johnson, ricercatore dell'Università della Georgia. In un nuovo studio, Johnson, insieme ai colleghi indiani, ha generato alcune delle prime risorse genetiche per tre diverse varietà di miglio.
Poiché le risorse genetiche vengono create per colture meno studiate, i ricercatori possono sfruttare meglio la diversità genetica all'interno della famiglia delle colture. Questo può portare allo sviluppo di nuove varietà di colture. "I nostri risultati forniranno ai ricercatori gli strumenti per sviluppare varietà di miglio migliori per gli agricoltori", afferma Johnson.
Miglio Kodo che cresce in India. Il miglio Kodo è una coltura orfana che può produrre cibo in ambienti caldi e asciutti. Credito:M. Vetriventhan
La maggior parte degli agricoltori che coltivano il miglio sono piccoli proprietari (che coltivano meno di 5 acri). I migli sono fondamentali per il loro sostentamento. Questo perché possono crescere su terreni marginali e hanno bisogno di meno acqua rispetto alla maggior parte dei raccolti.
"I migli crescono anche molto più velocemente della maggior parte delle altre colture importanti", afferma Johnson. Questo è importante perché gli agricoltori possono piantare miglio se il tempo o i disastri naturali causano il fallimento delle piantagioni iniziali. "Quindi, con i migli, gli agricoltori possono almeno ottenere un po' di raccolto", dice.
Il team di Johnson ha sequenziato e analizzato il DNA di tre specie di miglio:kodo, little e proso. "Si tratta di tre colture per le quali sono state sviluppate relativamente poche risorse", spiega Johnson.
I materiali di origine vegetale sono stati ottenuti dall'International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics in India. L'obiettivo dei ricercatori era comprendere meglio la diversità genetica all'interno e tra ogni varietà di miglio. "La comprensione di questa diversità è un passo importante nello sviluppo di varietà migliori della coltura", afferma Johnson.
Hanno scoperto minuscole differenze nelle sequenze di DNA delle varie piante. Queste differenze genetiche possono in definitiva essere collegate a caratteristiche, come la tolleranza alla siccità e il tasso di crescita.
Piccolo miglio che cresce in India. Il piccolo miglio è un raccolto orfano che può crescere in climi caldi e secchi. È prezioso per la sicurezza alimentare regionale. Credito:M. Vetriventhan
"Genetica e test sul campo vanno di pari passo", afferma Johnson. La coltivazione di diversi tipi di miglio può fornire informazioni sulla resa e sul tempo di fioritura, tra le altre caratteristiche. "Dobbiamo associare questi risultati alla conoscenza della parentela genetica delle piante di miglio", afferma.
Raccogliendo risultati sul campo e dati genetici, i ricercatori identificano i tratti desiderati e sviluppano varietà migliorate. "Possiamo continuare a migliorare queste varietà anno dopo anno", afferma Johnson.
Una parte importante dell'allevamento di varietà desiderabili di una coltura è capire come quelle esistenti sono correlate tra loro. "Siamo stati in grado di trovare prove del fatto che la precedente comprensione di come le varietà di miglio sono correlate tra loro non rifletteva sempre la loro genetica", spiega Johnson.
Le classificazioni esistenti sono state fatte in base alle caratteristiche fisiche. Ma si scopre che quelli potrebbero non essere riflessi accurati di strette relazioni genetiche.
"Pensalo come un tentativo di classificare le relazioni genetiche tra gli esseri umani in base al colore dei capelli", dice. “Il colore dei capelli è geneticamente controllato. Chiunque abbia i capelli biondi, ad esempio, ha qualche parentela genetica."
"Ma c'è molto di più del semplice colore dei capelli che determina con chi siamo imparentati geneticamente", afferma Johnson. “A volte i fratelli possono avere un colore di capelli diverso. Tuttavia, saranno più strettamente imparentati l'uno con l'altro che con uno sconosciuto che ha lo stesso colore di capelli".
Scoprire la genetica sottostante, come in questo studio, può aiutare i coltivatori di piante a sviluppare varietà di miglio con le caratteristiche fisiche desiderate. "I migli sono un ottimo raccolto", afferma Johnson. "Credo che possano diversificare la nostra dieta e contribuire alle fonti di cibo e alla sicurezza mentre il nostro clima continua a cambiare."
Leggi ulteriori informazioni su questo lavoro in The Plant Genome . Questa ricerca è stata supportata in parte dall'International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics e dall'Università della Georgia.
Riferimento:"Genome-Wide Population Structures of Three Minor Millets:Kodo Millet, Little Millet e Proso Millet" di Matthew Johnson, Santosh Deshpande, Mani Vetriventhan, Hari D. Upadhyaya e Jason G. Wallace, 5 settembre 2019, Il genoma vegetale .
DOI:10.3835/plantgenome2019.03.0021
