PNRR AGRITECH (SPOKE 1) - Plant, animal and microbial genetic resources and adaptation to climatic changes

La resilienza degli ecosistemi agricoli e forestali sotto condizioni stressanti generate dai cambiamenti climatici (CC) richiede la valorizzazione e lo sfruttamento delle risorse genetiche attraverso strategie di conservazione all’avanguardia, combinate con una caratterizzazione approfondita dei genomi e fenotipizzazione ad alto rendimento.

Le attività includeranno il sequenziamento massivo di accessi/razze/ceppi, una descrizione estensiva dei genomi basata su marcatori, l’elucidazione del (pan)genoma, la fenotipizzazione approfondita e la caratterizzazione multi-omics.

Le informazioni risultanti, processate attraverso metodi avanzati per l’analisi/interpretazione/archiviazione/gestione di dati complessi, metteranno in evidenza gli alleli/haplotipi superiori, identificheranno interazioni benefiche in una varietà di condizioni e definiranno unità di conservazione.

PANWHEATGRAIN - Grain Pangenomics for Durum Wheat Sustainable Production

L’Italia e i Paesi del Mediterraneo importano grandi quantità di grano coltivato con fertilizzanti a base di azoto, la cui produzione artificiale è responsabile del 70% delle emissioni di gas serra (GHG), principale causa del riscaldamento globale.

Il progetto PanWheatGrain ha adottato un approccio sistemico per decifrare il panorama genetico e funzionale alla base della dimensione e della qualità nutrizionale della cariosside, con l’obiettivo di un utilizzo più efficace della variabilità genetica nel frumento tetraploide (Triticum turgidum spp.).

Il progetto mira al sequenziamento dei genomi di 10 accessioni che rappresentano un’ampia variabilità del frumento tetraploide per dimensione e qualità della granella. Queste cultivar sono state studiate per: efficienza di utilizzo dell’azoto, accumulo di proteine e amido nel chicco, deviazione del contenuto proteico della granella e resa. Analisi genomiche, trascrittomiche e metabolomiche hanno consentito di chiarire le vie biosintetiche/metaboliche e le reti di regolazione genica rilevanti per il contenuto di proteine e amido della granella, la deviazione proteica e la dimensione del chicco in condizioni di livelli di azoto ottimali e sub-ottimali. È stato inoltre utilizzato l’editing genomico per generare nuove varianti alleliche in corrispondenza di bersagli regolatori chiave.

PRIN 2022 NEWROOTS - Evaluation & cloning of a major root angle QTL for a sustainable production in durum wheat

Il progetto NEWRoots ha lo scopo di è produrre informazioni genetiche e funzionali in frumento duro (Triticum turgidum ssp. durum) sugli aspetti dell’architettura del sistema radicale e della percezione/assorbimento dei nutrienti. Questo attraverso lo sviluppo di piante più resilienti, adattate alle pressanti sfide poste dal cambiamento climatico, più efficienti nell’utilizzo di azoto la cui produzione causa il 70% delle emissioni di gas serra. Tre gli obiettivi principali del progetto:

1. identificazione e caratterizzazione di geni, reti regolatorie alla base dell’architettura del sistema radicale in risposta a livelli ottimali o subottimali di azoto
2. identificazione di nuovi fenotipi radicali potenzialmente associati all’adattamento del frumento duro a differenti pratiche di gestione agronomica, attraverso lo screening della variazione naturale della RSA in risposta ai livelli di azoto nel germoplasma di frumento duro
3. valutazione in campo degli effetti dell’angolo radicale sulle prestazioni del frumento duro in condizioni di limitata disponibilità idrica e di azoto

SURF - Selezione e sviluppo di materiali genetici per la resistenza alle virosi del frumento

Il progetto SURF mira a selezionare e sviluppare materiali genetici di frumento duro (Triticum durum Desf.) per la resistenza a virus, individuando e utilizzando caratteri di resistenza attraverso l’utilizzo di moderni approcci sperimentali e tecnologie scientifiche all’avanguardia. Il primo obiettivo del progetto è l’identificazione di genotipi di frumento duro resistente a soil-borne cereal mosaic virus (SBCMV) e l’individuazione di caratteri di resistenza, attraverso un approccio di Genome Wide Association Study (GWAS). Verrà utilizzata una collezione di genotipi di frumento duro precedentemente genotipizzata per la presenza di marcatori SNP. Il secondo obiettivo del progetto è lo sviluppo di linee di frumento duro in cui risulta inattivato il gene codificante per una proteina-disolfuro-isomerasi (PDI) attraverso l’utilizzo del genome editing. In particolare in orzo, una variante del gene PDIL5-1, codificante per una PDI simile a quella di frumento, causa resistenza innata a ceppi multipli di Bymovirus. Verrà quindi utilizzato il gene ortologo di frumento duro per gli esperimenti di genome editing. I caratteri di resistenza individuati potranno quindi essere utilizzati in futuri programmi di miglioramento genetico di frumento.  I risultati raggiunti dal progetto saranno disponibili gratuitamente per tutte le imprese attive nel settore agricolo.

sPATIALS3 - Miglioramento delle produzioni agroalimentari e tecnologie innovative per un’alimentazione più sana, sicura e sostenibile

Il progetto si configura come un HUB tecnologico e di ricerca che coinvolge 12 istituti CNR, appartenenti a 4 diversi Dipartimenti, e 4 aziende, i cui obiettivi sono: ottenere prodotti migliorati per le proprietà nutrizionali e funzionali; fornire e implementare tecnologie di precisione per garantire la sicurezza, la tracciabilità e la qualità dei prodotti; sviluppare smart– e active-packaging ecosostenibili e innovativi per minimizzare e recuperare, ove possibile, gli sprechi e aumentare la conservabilità degli alimenti; fornire al consumatore e alle aziende strumenti per la fruibilità dei risultati.

NUTRAGE - Nutrizione, Alimentazione & Invecchiamento Attivo

Con un approccio multidisciplinare, Nutrage si pone l’obiettivo di promuovere soluzioni e strategie per un invecchiamento attivo e in salute che mostra importanti ricadute sul futuro, benessere e coesione sociale del Paese. Le evidenze suggeriscono che l’alimentazione svolge un ruolo chiave nel favorire la prevenzione e il ritardo dell’insorgenza delle principali patologie legate all’invecchiamento della popolazione; pertanto il progetto intende sviluppare nuovi alimenti ad alto valore nutrizionale, nuovi regimi dietetici e programmi specifici di nutrizione personalizzata, e favorire nuovi percorsi a supporto della salute, benessere e sicurezza della popolazione più fragile. Obiettivi specifici del progetto sono:

• Sviluppo di (Bio)tecnologie agroalimentari
• Sviluppo di nuovi alimenti ad alto valore salutistico
• Tecnologie green per l’estrazione e la stabilizzazione di biocomposti
• Identificazione di biomarcatori precoci
• Strategie innovative per l’active and healthy aging
• Analisi integrata delle basi fisiopatologiche dell’invecchiamento
• Cultura ed educazione del cibo