Breeding maize genotypes for fall armyworm (Spodoptera frugiperda Lepidoptera: Noctuidae) resistance through conventional approaches: A systematic review

Il mais è la linfa vitale per la sicurezza alimentare di centinaia di milioni di persone in tutta l'Africa subsahariana, fornendo la principale fonte di energia per la vita quotidiana e sostenendo i mezzi di sussistenza dei piccoli agricoltori. Eppure, questo raccolto vitale deve affrontare un nemico implacabile: la falena del fondo (fall armyworm), una falena le cui larve divorano foglie e steli con una velocità terrificante. Da quando questo parassita è arrivato nella regione nel 2016, si è diffuso rapidamente, minacciando di annientare i raccolti e aggravare la fame. Sebbene gli agricoltori abbiano cercato di combatterlo con spray chimici, questi spesso falliscono, danneggiano l'ambiente e sono troppo costosi per le famiglie più povere. Gli scienziati sanno da tempo che la difesa più sostenibile risiede nella pianta stessa. Creando nuove varietà di mais che resistono naturalmente al verme attraverso l'ibridazione, i ricercatori sperano di creare uno scudo che non costi nulla da applicare e che funzioni ogni stagione. Questo approccio si basa sulla diversità genetica naturale del mais, selezionando e incrociando piante che mostrano segni di robustezza contro l'insetto, piuttosto che fare affidamento su tecnologie costose o prodotti chimici.

Una recente revisione sistematica di Kambale Mbusa Héritier mette insieme decenni di ricerca dispersa per mappare esattamente come questa selezione tradizionale stia funzionando contro la falena del fondo in Africa. L'autore ha esaminato migliaia di record scientifici, restringendoli a quarantatré studi di alta qualità che si concentravano specificamente sulla selezione del mais attraverso metodi convenzionali. L'obiettivo era capire quali tecniche di selezione fossero efficaci, quali varietà di piante detenessero la chiave della resistenza e quali ostacoli si frapponessero nel portare questi semi nelle mani degli agricoltori. La revisione conferma che, sebbene il compito sia difficile, si sta facendo un progresso costante. I ricercatori hanno scoperto che la resistenza nel mais non è un singolo interruttore che può essere acceso o spento, ma un tratto complesso controllato da molti geni diversi che lavorano insieme. Ciò significa che la difesa è parziale piuttosto che assoluta; la pianta non diventa immune, ma può resistere all'attacco abbastanza bene da produrre comunque un raccolto.

Lo studio evidenzia che i programmi di selezione più riusciti utilizzano specifiche strategie di accoppiamento per combinare le migliori caratteristiche di diverse piante genitrici. Gli scienziati utilizzano metodi come la selezione ricorrente, in cui incrociano e selezionano ripetutamente i migliori sopravvissuti per costruire una popolazione di piante robuste, o il backcrossing (retroincrocio), in cui si prende una pianta resistente e la si incrocia con una ad alta resa per trasferire la resistenza senza perdere la qualità del raccolto. La ricerca mostra che sia gli effetti "additivi", dove i geni si limitano ad aggiungere la loro forza, sia gli effetti "non additivi", dove i geni interagiscono in modi sorprendenti per creare nuove forze, giocano un ruolo nel modo in cui la pianta resiste al verme. A causa di questa complessità, i selezionatori devono scegliere attentamente i loro strumenti. Se la resistenza deriva principalmente da geni che si sommano, si concentrano sul miglioramento dell'intera popolazione. Se la resistenza deriva da combinazioni specifiche di genitori, si concentrano sulla creazione di sementi ibride che sfruttino questi potenti accoppiamenti.

La revisione identifica diverse fonti specifiche di resistenza che si sono dimostrate efficaci. Gran parte del materiale genetico proviene da centri di ricerca internazionali come CIMMYT e IITA, che hanno trascorso anni nello sviluppo di linee di mais resistenti ad altri parassiti simili, come la piralide della costa (stem borer). Si scopre che le piante selezionate per combattere un tipo di verme spesso mostrano una capacità naturale di combattere anche la falena del fondo. Linee specifiche, come quelle etichettate CML71 e CML125, sono emerse come forti candidate per la resistenza. Queste piante spesso esibiscono tratti come l'"antibiosi", il che significa che la pianta produce sostanze che danneggiano la crescita del verme, o la "non preferenza", in cui la pianta semplicemente non ha un odore o un sapore adatto all'insetto, portandolo a evitare il raccolto. Curiosamente, molte delle varietà più resistenti trovate finora producono chicchi bianchi, preferiti dagli agricoltori locali, sebbene il meccanismo esatto dietro la loro resistenza rimanga oggetto di studio continuo.

Nonostante questi successi, il percorso da seguire non è privo di ostacoli significativi. La revisione delinea chiaramente le sfide che affrontano i programmi di selezione africani, che spesso lottano con fondi limitati, mancanza di attrezzature specializzate e carenza di esperti formati. Creare una varietà resistente richiede il test delle piante in condizioni controllate dove vengono deliberatamente infestate dai vermi, un processo che richiede molta manodopera e strutture specifiche che sono rare in molte parti della regione. Inoltre, la resistenza che una pianta mostra in un luogo non sempre si mantiene in un altro, poiché il clima e le condizioni del suolo possono cambiare il modo in cui la pianta e il parassita interagiscono. Ciò significa che una varietà che funziona bene in Kenya potrebbe fallire nella Repubblica Democratica del Congo, richiedendo ai selezionatori di testare il proprio lavoro in molti ambienti diversi per garantirne l'affidabilità.

L'articolo nota inoltre che, sebbene le tecnologie moderne come la selezione genomica e l'editing genico offrano possibilità entusiasmanti per accelerare il processo, il loro uso nell'Africa subsahariana è ancora limitato dalle barriere normative e dalle lacune infrastrutturali. Per ora, la via più affidabile rimane il lavoro attento e tradizionale di incrocio delle piante e selezione della prole migliore. La revisione conclude che la selezione convenzionale non è solo un'opzione percorribile, ma una fondamentale per garantire il cibo in Africa. Suggerisce che combinando le migliori risorse genetiche disponibili con metodi di test migliorati e una migliore cooperazione regionale, gli scienziati possono continuare a sviluppare varietà di mais abbastanza robuste da sopravvivere alla falena del fondo. Il lavoro è tutt'altro che finito e il parassita rimane una seria minaccia, ma lo sforzo sistematico di sfruttare le difese della pianta stessa offre una speranza realistica e sostenibile per il futuro dell'agricoltura africana.