I semi saranno sottoposti a un processo di importazione fitosanitaria, un requisito standard per il trasporto di materiale vegetale attraverso i confini nazionali per ridurre al minimo il rischio di introdurre nuovi parassiti, prima dell’arrivo finale ai laboratori.

Le radiazioni nei laboratori avvengono in genere in una macchina che utilizza raggi gamma e raggi X, accelerando il processo di variazione genetica spontanea. Gli scienziati lavorano per identificare i tratti positivi nei semi irradiati e introdurli nelle generazioni future. In questo modo, le piante si evolvono più rapidamente con qualità desiderabili, tra cui la resistenza alle malattie e la tolleranza alla siccità. L’ampia gamma di radiazioni più pesanti nello Spazio, combinate con altri estremi come la microgravità e la temperatura, potrebbero innescare cambiamenti genetici normalmente non riscontrabili con le fonti di radiazioni sulla Terra.

«Questo è il primo studio di fattibilità della FAO e dell’AIEA per determinare l’effetto delle radiazioni cosmiche, della microgravità e delle temperature estreme sul genoma e sulla biologia delle piante, al fine di generare una variazione genetica sufficiente per un maggiore adattamento al cambiamento climatico» ha dichiarato Shoba Sivasankar, responsabile della sezione di genetica e selezione delle piante presso il Centro congiunto FAO/AIEA.

L’Arabidopsis, un tipo di crescione facile ed economico da coltivare e che produce molti semi, sarà testato per la tolleranza alla siccità, al sale e al calore. Il sorgo, un cereale ricco di sostanze nutritive che può crescere in terreni aridi ed è resistente ai cambiamenti climatici, sarà testato per individuare i tratti desiderabili per la resilienza ai cambiamenti climatici. Entrambi i semi saranno coltivati fino alla generazione successiva prima della selezione dei tratti e, con l’Arabidopsis che cresce più rapidamente, a seconda di quando arriveranno nei laboratori di Seibersdorf, i primi risultati potrebbero essere disponibili nell’ottobre 2023.

In entrambe le specie coltivate, il DNA sarà estratto e sequenziato, per confrontare i cambiamenti tra i semi irradiati in laboratorio, quelli posizionati all’interno della ISS e quelli posizionati all’esterno della ISS, che hanno ricevuto l’esposizione completa a radiazioni cosmiche, microgravità e temperature estreme. Questi confronti, insieme all’analisi comparativa della biologia delle piante, aiuteranno a capire se le dure condizioni spaziali hanno un effetto unico e prezioso per il miglioramento delle colture e potrebbero potenzialmente portare benefici all’uomo sulla Terra.

Il contesto

Il Centro congiunto FAO/IAEA, con sede a Vienna, in Austria, da quasi 60 anni accelera la ricerca sulla selezione delle piante utilizzando le radiazioni per sviluppare nuove varietà di colture agricole. Nella storia dell’agricoltura vegetale, la selezione naturale o l’allevamento evolutivo, chiamato anche allevamento per mutazione, sono stati i motori della domesticazione delle colture e della selezione delle piante. Sono responsabili dell’adattamento genetico delle piante ai loro ambienti mutevoli e portano al miglioramento delle colture. Finora, grazie alla variazione genetica indotta dalle radiazioni e alla selezione per mutazione, sono state sviluppate oltre 3400 nuove varietà di più di 210 specie vegetali, tra cui numerose colture alimentari, ornamentali e arboree utilizzate dagli agricoltori di 70 Paesi.

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