Nel laboratorio dell'Università del Maryland è stata svelata una scoperta che potrebbe rivoluzionare la produzione mondiale di frumento. Gli scienziati sono riusciti a identificare il gene responsabile di una caratteristica straordinaria: la capacità di alcune piante di grano di sviluppare tre ovari per ogni fiore invece di uno solo, triplicando potenzialmente il numero di chicchi producibili. La ricerca, pubblicata il 14 ottobre 2025 sulla prestigiosa rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, apre scenari inediti per affrontare la crescente domanda alimentare globale.
Il punto di partenza è stata l'osservazione di una mutazione naturale comparsa spontaneamente in una varietà di grano comune da panificazione. Questa peculiarità genetica, rimasta inspiegata fino ad oggi, ha spinto il team di ricerca a condurre un'analisi approfondita del DNA delle piante anomale. Confrontando la mappa genetica del frumento multi-ovario con quella delle varietà ordinarie, gli studiosi hanno fatto centro: un gene normalmente silente, chiamato WUSCHEL-D1 o WUS-D1, risultava attivo nei mutanti.
Il meccanismo d'azione è tanto elegante quanto efficace. Quando questo gene si attiva nelle prime fasi dello sviluppo del fiore, provoca un'espansione del tessuto florale in formazione, creando letteralmente lo spazio necessario per strutture femminili aggiuntive come pistilli e ovari. Ogni ovario supplementare può trasformarsi in un chicco maturo, moltiplicando così il raccolto finale senza aumentare il numero di piante coltivate.
L'importanza strategica di questa scoperta si comprende meglio considerando il ruolo del grano nell'alimentazione umana. Questa coltura sfama quotidianamente miliardi di persone in tutto il pianeta, rappresentando uno dei pilastri della sicurezza alimentare globale. Tuttavia, l'aumento della domanda si scontra con ostacoli sempre più difficili da superare: i cambiamenti climatici, la scarsità di terre coltivabili e la crescita demografica rendono insufficienti i metodi tradizionali di incremento produttivo.
Vijay Tiwari, professore associato di Scienze Vegetali e coautore dello studio, ha sottolineato le potenziali applicazioni pratiche della ricerca. Identificare la base genetica di questa caratteristica offre ai selezionatori vegetali un percorso concreto per incorporarla in nuove varietà di grano, aumentando potenzialmente il numero di chicchi per spiga e la resa complessiva. L'impiego di tecniche di editing genetico permetterà ora di perfezionare ulteriormente questo tratto per migliorare la produttività del frumento.
Le implicazioni economiche e ambientali sono significative. Questa scoperta fornisce agli agricoltori uno strumento potente per incrementare i raccolti senza dover ricorrere a maggiori estensioni di terreno, aumenti nel consumo d'acqua o impiego di fertilizzanti aggiuntivi. In un'epoca in cui la sostenibilità agricola è diventata una priorità globale, la possibilità di produrre di più con le stesse risorse rappresenta un vantaggio competitivo cruciale.
La portata della ricerca potrebbe estendersi ben oltre il grano. Gli scienziati ritengono che la scoperta del WUS-D1 possa aprire la strada allo sviluppo di varietà multi-ovario anche in altri cereali, moltiplicando l'impatto positivo sulla produzione alimentare mondiale. Questo approccio genetico potrebbe diventare un modello applicabile a diverse specie coltivate.
Il team di ricerca del Dipartimento di Scienze Vegetali dell'Università del Maryland comprende un gruppo interdisciplinare di esperti. Oltre al professor Tiwari, hanno contribuito al lavoro l'autore principale Adam Schoen, il professor Yiping Qi, il professor emerito Angus Murphy, la professoressa associata Nidhi Rawat, il professor assistente Daniel Rodriguez-Leal, lo scienziato di ricerca assistente Weifeng Luo, lo studente di dottorato Anmol Kajla, il ricercatore postdottorale Parva Kumar Sharma e Alex Mahlandt, ex studente del laboratorio di Tiwari.
Il progetto ha ricevuto finanziamenti dal National Institute of Food and Agriculture del Dipartimento dell'Agricoltura statunitense, dall'Australian Research Council, dalla Royal Society britannica e dalla Yitpi Foundation. Il sostegno economico di questi enti ha permesso di condurre ricerche all'avanguardia che potrebbero tradursi in benefici concreti per i coltivatori di grano e i consumatori di tutto il mondo nei prossimi anni.
