“`html

La siccità minaccia il rendimento dell’orzo, ma esistono soluzioni

L’aumento delle temperature globali riduce fortemente la produzione e la qualità delle colture, e l’orzo non ne è esente. Questo cereale, essenziale per l’alimentazione animale e la produzione di birra, vede il suo sviluppo compromesso dal calore eccessivo. Le ondate di calore causano danni alle membrane cellulari, alterano le proteine e aumentano la produzione di specie reattive dell’ossigeno, dannose per le cellule. Queste alterazioni ostacolano la fotosintesi e la riproduzione della pianta, portando a perdite significative di resa.

Per ovviare a questo problema, vengono studiati meccanismi fisiologici e molecolari. Dal punto di vista fisiologico, l’ottimizzazione della data di semina permette all’orzo di evitare i periodi di caldo intenso durante le fasi critiche di fioritura e riempimento dei grani. Un’irrigazione adeguata e una gestione rigorosa dei concimi aiutano inoltre le piante a resistere meglio, mantenendo un buon livello di idratazione e nutrienti. L’inoculazione di funghi e batteri benefici rafforza anche la tolleranza dell’orzo, stimolandone la crescita e migliorandone il sistema di difesa contro lo stress.

I microrganismi, come alcuni ceppi di Bacillus, producono ormoni vegetali e fissano l’azoto, favorendo un migliore assorbimento dei nutrienti. Contribuiscono anche a neutralizzare le specie reattive dell’ossigeno, responsabili di squilibri ionici nelle piante sotto stress termico.

Dal punto di vista molecolare, sono stati compiuti progressi significativi. Geni di resistenza al calore, identificati in piante modello come l’Arabidopsis, sono stati introdotti nell’orzo. Ad esempio, il gene HvGST4, derivato dall’orzo selvatico, è stato sovraespresso nell’Arabidopsis, migliorandone la tolleranza non solo al calore, ma anche alla siccità, al sale e al freddo. Questo gene stimola la produzione di glutatione, un antiossidante naturale che protegge le cellule. Un altro gene, TaHsfA6b, proveniente dal grano, è stato integrato nell’orzo tramite editing genetico, rafforzandone la capacità di sopportare temperature elevate senza alterarne le caratteristiche normali.

I ricercatori hanno inoltre identificato regioni genetiche, chiamate QTL, collegate alla tolleranza al calore. Tre di queste regioni sono state associate alla resistenza allo stress termico in 120 varietà di orzo, mentre altre dieci influenzano sia la resistenza che la qualità dei grani. Queste scoperte permettono di selezionare varietà più robuste grazie a tecniche di selezione genomica, che analizzano il DNA per prevedere le prestazioni delle piante.

L’editing genetico tramite CRISPR, un metodo preciso di modifica del DNA, offre anche prospettive promettenti. Consente di prendere di mira geni specifici per migliorare la resistenza dell’orzo senza introdurre mutazioni indesiderate. Le varietà così modificate producono una maggiore quantità di proteine da shock termico, che proteggono le cellule in caso di stress.

Infine, pratiche agricole come il priming termico, che consiste nell’esporre brevemente le giovani piantine a un calore moderato, preparano l’orzo a sopportare meglio temperature più elevate in seguito. Questa tecnica attiva meccanismi di difesa, come la produzione di enzimi antiossidanti e proteine protettive, che limitano i danni cellulari.

Questi progressi, combinati con una gestione ottimale delle colture, potrebbero permettere di mantenere, se non addirittura migliorare, la produzione di orzo nonostante il riscaldamento climatico. Le perdite attuali, che raggiungono fino al 50% in alcune regioni in caso di ondata di calore, potrebbero così essere ridotte, garantendo un’offerta stabile per le industrie che ne dipendono.

“`

Mentions des sources

Publication citée

DOI : https://doi.org/10.1007/s44372-026-00718-6

Titre : Evaluation of molecular and physiological mechanisms underpinning heat stress tolerance in barley (Hordeum vulgare L.): an approach towards heat resilient barley production

Revue : Discover Plants

Éditeur : Springer Science and Business Media LLC

Auteurs : Ali Hasnain; Muhammad Naveed Anjum; Zahid Mehmood; Adeel Mustafa; Muhammad Umer Farooq Awan