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Biotecnologie

In breve...

Presso l’Unità di ricerca CRA-PLF vengono da tempo svolte attività di ricerca nel settore delle biotecnologie volte inizialmente alla messa a punto di efficaci protocolli per la rigenerazione in vitro e la trasformazione genetica per caratteri utili (resistenza a stress biotici ed abiotici) di differenti specie e cloni di pioppo e più recentemente alla gestione delle risorse genetiche vegetali, all’identificazione clonale e all’individuazione di marcatori molecolari per la resistenza ad avversità biotiche, da utilizzare in programmi di selezione assistita. Attenzione particolare viene rivolta a malattie quali Marssonina brunnea, ruggine (Melampsora spp) e all’afide lanigero (Phloeomyzus passerinii Sign.), insetto capace di provocare la morte delle piante adulte attaccate. In particolare l’attività attualmente in corso prevede:

  • la fenotipizzazione di una popolazione di P. nigra, scelta sulla base delle diverse provenienze;
  • l’ottenimento di una mappa genetica basata su marcatori AFLP e SSR per una popolazione derivante dall’incrocio interspecifico tra P. deltoides e P. nigra;
  • la genotipizzazione degli individui della popolazione segregante ed il mappaggio dei loci coinvolti nei meccanismi di resistenza a ruggine, Marssonina e all’afide lanigero.


Il pioppo (Populus spp.) è considerato uno tra i sistemi modello nell’ambito delle piante arboree per alcune sue peculiarità (dioicia, rapidità di crescita e facilità di propagazione vegetativa) oltre che per avere un genoma relativamente piccolo, ormai completamente sequenziato (Tuskan et al. 2006). Oltre agli interessanti risultati ottenuti per Populus trichocarpa altri lavori hanno portato all’individuazione di numerosi marcatori molecolari (AFLP, SSR e SNPs), oltre alla costruzione di mappe genetiche come nel caso di P. deltoides e P. nigra.
Benché negli ultimi cinquant’anni il miglioramento genetico abbia consentito la costituzione di cultivar clonali caratterizzate da discreta rapidità di accrescimento, adattamento a differenti condizioni ambientali, resistenza genetica alle avversità biotiche e abiotiche e buona qualità del legno, alcune difficoltà connesse alle caratteristiche proprie delle piante arboree (prolungata fase giovanile, dioicia, dormienza stagionale), fanno sì che i programmi di “breeding” convenzionale siano lunghi (25-30 anni) e laboriosi.
Utilizzando approcci innovativi ed integrati basati anche sull’analisi dei genomi e sull’uso dei marcatori molecolari sarà possibile ottenere, già nel breve periodo, ricadute positive per la conduzione di programmi di breeding assistito (MAS), per la gestione delle risorse genetiche, per l’identificazione clonale e conseguentemente per la certificazione, il controllo, la protezione e la registrazione varietale. Altre possibilità di miglioramento derivano dalla relativa plasticità e facilità di manipolazione (trasformazione genetica mediata da Agrobacterium tumefaciens) e rigenerazione in vitro di cellule e tessuti di differenti specie e cloni di pioppo che consentono l’inserimento di geni esogeni in tempi brevi, oltre alla possibilità di modificare per soli caratteri utili cloni di provato valore colturale.


Obiettivi e linee programmatiche generali
  • Identificare inequivocabilmente i cloni commerciali di pioppo e caratterizzare il germoplasma di pioppo e salice anche ai fini di un possibile impiego per la riqualificazione ambientale.
  • Costruire mappe molecolari per pioppo e altre specie a rapido accrescimento, utilizzando marcatori molecolari.
  • Identificare e sequenziare geni che influenzano sia caratteri geneticamente semplici, sia caratteri quantitativi (QTL).
  • Ottenere cloni di interesse commerciale geneticamente migliorati per caratteri agronomici quali resistenza ad erbicidi non selettivi, resistenza a insetti e malattie, oltre che per altri caratteri quali la sterilità sessuale e la capacità di detossificazione di metalli pesanti.
  • Valutare l’impatto ambientale ed i possibili rischi di impiego di piante transgeniche in ambiente non confinato.


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Personale Progetti IN CORSO () e conclusi ()
Ricercatori
Nervo Giuseppe 

Collaboratori tecnici
Calligari Paolo

BIOTEC
Biotecnologie applicate al miglioramento genetico delle Salicacee
TRANS
Trasformazione genetica del pioppo per caratteri di utilità agronomica