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Tecnologie Innovative per la Sostenibilita', Valorizzazione e Competitivita' della Filiera del Frumento Duro

Progetto PON “Tecnologie Innovative per la Sostenibilita’, Valorizzazione e Competitivita’ della Filiera del Frumento Duro” (Approvato 2011, Scadenza 2014). Titolo della ricerca UO VT: “Caratterizzazione di geni coinvolti nella transizione ed organogenesi fiorale in frumento”. Responsabile Prof. Mario Ciaffi.

Collaborazioni:
Prof. Antonio Blanco, Dr.ssa Agata Gadaleta, Dipartimento di Biologia e Chimica Agro-forestale ed ambientale, Università degli Studi di Bari
Co.s.e.me.-compagnia Sementi Elette Meridionali S.r.l.
 
Il progetto prevede la realizzazione di una partnership regionale pubblico-privata realizzata predisponendo una serie di azioni di carattere scientifico nel settore del frumento duro e della pasta di qualità. L’integrazione che si intende sviluppare prevede di aggregare le competenze e le esperienze maturate dai soggetti privati promotori dell’iniziativa nei rispettivi settori di competenza (COSEME - miglioramento genetico e costituzione varietale; I.L.S.A. – mezzi tecnici per la fertilizzazione e sviluppo di formulati ad elevata efficacia nutritiva e basso impatto ambientale; Molini Casillo, pastifici Pedone, Maffei) con quelle maturate da parte di Enti di Ricerca Pubblica come il Dipartimento di Biologia e Chimica Agro-Forestale ed Ambientale, il Dipartimento di Progettazione e Gestione dei Sistemi agro-zootecnici e forestali, il Dipartimento di Produzioni Animali, il Dipartimento di Biochimica e Biologia molecolare dell’Università degli Studi di Bari, CRA-Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura di Foggia, il CNR-IGV, CNR-ISPAdi Bari, CNR-ISA di Lecce, Università degli Studi di Foggia, Università degli Studi della Tuscia - Dipartimento di Scienze e Tecnologie per l’Agricoltura, le Foreste e l’Energia; Università degli studi di Reggio Emilia, Parco Tecnologico Molisano, Metapontum Agrobios.
Gli obiettivi che il programma di ricerca intende affrontare sono:
Sviluppo di strategie genetiche ed agronomiche per il miglioramento delle performances nutrizionali, nutraceutiche e funzionali della materia prima di prodotti alimentari a valenza nazionale (pasta e pane) attraverso lo sviluppo di materiali genetici (varietà) ad elevata efficienza nutritiva e validando protocolli e formulati chimici ad elevata sostenibilità ambientale ed economica;
Sviluppo di un sistema per la realizzazione di una banca dati per la certificazione e la tracciabilità dell’identità varietale attraverso la messa a punto di metodiche molecolari e bioinformatiche da applicare sia sulla materia prima (granella e semola, farina) che sui prodotti finiti tipici pugliesi (pasta secca e fresca, pane).
La realizzazione degli obiettivi proposti incoraggerà lo sviluppo di una filiera cerealicola sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico, capace di fornire prodotti di qualità ed elevato valore nutritivo, con indubbie ricadute economiche ed occupazionali.
 
L’attività dell’UO di VT coordinata dal Prof. Mario Ciaffi riguarda in particolare la caratterizzazione molecolare di geni MADS-box di tipo MIKC coinvolti nell’induzione e nella morfogenesi fiorale in frumento duro. La conoscenza delle caratteristiche strutturali e funzionali di questi geni può essere utile per modulare la durata delle varie fasi del ciclo vitale della pianta in funzione dell’ambiente e per modificarne la morfologia fiorale, con potenziali ricadute sull’adattabilità e sulla produttività. Per alcuni dei geni MADS-box che saranno isolati nella prima fase dell’attività di ricerca e per geni come VRN1, VRN2, VRN3 e PPD, che sono noti essere coinvolti nella transizione alla fase riproduttiva in risposta alla vernalizazione ed al fotoperiodo, si analizzerà, in collaborazione con COSEME, la loro variabilità in linee e varietà di frumento duro. Questo studio permetterà di identificare forme alleliche di tali geni aventi effetti contrastanti sulla data di spigatura.
Obiettivi dell’attività svolta dall’UO VT :
1) Analisi dell’espressione di 29 geni MADS-box di tipo MIKC non omeologhi in tessuti della pianta di frumento duro a diversi stadi di sviluppo e negli organi fiorali allo scopo di identificare quelli aventi un ruolo chiave nella transizione ed organogenesi fiorale.
2) Analisi della variabilità di geni (VRN1, VRN2, VRN3 e PPD) coinvolti nella transizione fiorale in risposta alla vernalizazione ed al fotoperiodo in linee e varietà di frumento duro con diversa data di spigatura fornite da COSEME.
3) Determinazione del numero di copie e localizzazione cromosomica di alcune delle sequenze codificanti per geni MADS-box di tipo MIKC coinvolti nello sviluppo fiorale.
4) Isolamento delle tre sequenze omeologhe (cDNA e genomiche) di ciascuno dei geni MADS-box di tipo MIKC coinvolti nello sviluppo fiorale al fine di identificare SNPs per la loro mappatura e lo studio della loro variabilità in genotipi di con data di spigatura contrastante.
5) Effetto della vernalizzazione e del fotoperiodo sull’espressione di geni MADS box utilizzando varietà di frumento duro con diversa data di spigatura allevate in condizioni controllate (camera di crescita).
6) Analisi della variabilità di geni MADS box coinvolti nella transizione fiorale in linee e varietà di frumento duro con diversa data di spigatura fornite da COSEME.

 

Progetti di Ricerca: Tecnologie Innovative per la Sostenibilita', Valorizzazione e Competitivita' della Filiera del Frumento Duro

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