I ricercatori dell'ISU partecipano ad un progetto nazionale per rendere il mais dolce ancora migliore • News Service • Iowa State University

Pubblicato il 24 luglio 2023 10:00

Alan Myers, professore di biochimica, biofisica e biologia molecolare, a sinistra, e Thomas Lübberstedt, cattedra KJ Frey in Agronomia, stanno entrambi contribuendo a un progetto di ricerca finanziato dal governo federale che mira a utilizzare strumenti genetici e di selezione avanzati per migliorare il sapore e la resilienza dei mais dolce. Foto di Christopher Gannon. Immagine più grande.

AMES, Iowa – È difficile battere il mais dolce fresco in estate. O è? Due docenti della Iowa State University fanno parte di un importante progetto di ricerca federale volto a migliorare la qualità del mais dolce, utilizzando gli stessi strumenti genetici innovativi che hanno portato a progressi nel mais in campo.

“Molte risorse sono state destinate alla coltivazione del mais nei campi. Ma gli sforzi sono stati molto minori nel caso del mais dolce”, ha affermato Thomas Lübberstedt, presidente della cattedra KJ Frey di Agronomia.

Sebbene il mais dolce – fresco in pannocchie, congelato o in scatola – sia una delle verdure più popolari tra i consumatori statunitensi, ci sono ragioni economiche per cui la ricerca si è concentrata sul mais in campo utilizzato per l’alimentazione del bestiame, la lavorazione e la produzione alimentare. Gli 800 milioni di dollari di mais dolce coltivati ​​ogni anno negli Stati Uniti rappresentano circa l'1% della produzione di mais del paese. Ma gli americani non mangiano abbastanza verdure e il consumo di mais dolce, uno dei loro preferiti, è in calo da decenni. Pertanto, l'Istituto nazionale per l'alimentazione e l'agricoltura del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha finanziato un progetto di ricerca per migliorare il sapore e la resilienza del mais dolce.

Dopo il lancio nel 2018, i primi anni del progetto da 15 milioni di dollari, della durata di otto anni, si sono concentrati in gran parte sulla creazione di risorse a sostegno del lavoro, compreso un gruppo di oltre 600 varietà di mais dolce genotipizzate che i ricercatori avrebbero potuto studiare, ha affermato Lübberstedt.

"Questa è la spina dorsale del progetto", ha detto. "Ora stiamo cercando di capire come utilizzare le informazioni."

Gruppi di ricerca con collaboratori dell’Università del Wisconsin, della Washington State University e dell’Università della Florida, l’istituto capofila del progetto, stanno lavorando su vari aspetti del miglioramento del mais dolce. Alan Myers, professore di biochimica, biofisica e biologia molecolare presso l'Iowa State, sta esplorando i processi genetici e biochimici che influenzano il modo in cui i carboidrati vengono immagazzinati nei chicchi di mais, sperando di aumentare il sapore e la consistenza.

Tutte le linee di mais dolce una volta dovevano il loro gusto zuccherino a una mutazione genetica che impedisce al glucosio che si forma nei chicchi di cristallizzarsi in un polimero amidaceo insolubile, ha detto Myers. Quando i suoi chicchi sono ricchi di polimeri solubili del glucosio, il mais è dolce, succoso e gommoso invece che duro e croccante. In un secondo tipo di mais dolce sviluppato circa 20 anni fa, il glucosio contenuto nei chicchi non si converte in polimeri. Ciò produce una varietà di mais dolce spesso utilizzata per il congelamento e l'inscatolamento commerciale, ma non ha la consistenza del mais dolce tradizionale.

"Ciò che vogliamo veramente è combinare quella sensazione favorevole in bocca con un alto contenuto di zucchero", ha detto Myers.

Il team di Myers sta studiando quali enzimi influenzano l'architettura polimerica nei chicchi di mais, utilizzando strumenti come l'editing genetico CRIPSR per testare gli aggiustamenti. Sebbene il miglioramento della qualità con un equilibrio ottimale tra amido e glucosio sia l’obiettivo primario, tracciare nuovi metodi per coltivare il mais con uno schiocco zuccherino ha un importante vantaggio aggiuntivo. La base genetica attualmente ristretta del mais dolce lascia l’ortaggio suscettibile a nuove minacce di parassiti e malattie.

“Trovare diversi cambiamenti nel processo biochimico per produrre mais dolce garantirebbe il raccolto contro le sfide future. Forse non avremo mai bisogno di affrontarlo, ma vogliamo essere preparati”, ha detto Myers.

Il gruppo di Lübberstedt sta lavorando al perfezionamento della tecnologia aploide raddoppiata per rendere il metodo di selezione più comune nel mais dolce. Uno standard industriale per la produzione di sementi di mais commerciali in campo, l'allevamento aploide raddoppiato riduce il processo di sviluppo di linee consanguinee di mais ibrido da sette generazioni a due, risparmiando anni di tempo.