Attività di ricerca
Il Centro studia il genoma delle piante coltivate e la sua l’interazione con l’ambiente al fine di comprendere i meccanismi molecolari che determinino lo sviluppo e la performance quantitativa e qualitativa delle piante e, conseguentemente, dei prodotti di origine vegetale. Le ricerche sono volte a comprendere come piccole variazioni nella sequenza del DNA e/o delle proteine determinino modifiche importanti nelle caratteristiche delle piante coltivate e ad applicare tali conoscenze al miglioramento genetico, alla sostenibilità delle colture, alla tracciabilità dei processi produttivi ed alla sicurezza alimentare.
Il Centro opera per sostenere la competitività internazionale dell’Italia nel settore delle conoscenze genetiche e genomiche delle piante alla base del made in Italy agro-alimentare, secondo una strategia che fa del know-how genomico un asset strategico dell’agricoltura nazionale.
Genomica e bioinformatica
Il Centro cura attività di sequenziamento e risequenziamento di genomi e trascrittomi di piante, funghi e batteri. Le competenze bioinformatiche comprendono l’assemblaggio dei genomi (eucariotici e microbici), l’identificazione di varianti strutturali, l’annotazione di genomi (modelli genici e annotazione funzionale dei geni, inclusi non-coding RNA, e regioni promotrici) e l’analisi di dati RNAseq. L’analisi metagenomica è utilizzata per lo studio dei consorzi microbici a vari livelli della filiera agro-alimentare. Il Centro ha partecipato ai consorzi internazionali per il sequenziamento dei genomi di frumento tenero, frumento duro, farro, asparago, carciofo e melanzana.
Biologia molecolare
Il Centro, attraverso tecniche avanzate di genomica funzionale, trascrittomica e microscopia, studia il ruolo dei geni coinvolti nello sviluppo delle piante e nella definizione di caratteri agronomici e qualitativi. Il Centro dispone di una piattaforma per la trasformazione ed il genome editing in specie orticole (pomodoro, melanzana) ed in cereali (orzo, riso).
Genetica
Il Centro conduce studi per identificare marcatori associati a caratteri di rilevanza agronomica in specie erbacee (orzo, avena, frumenti, riso, asparago, melanzana) ed arboree (pioppo, kiwi, olivo) al fine di identificare ed isolare geni che controllano la crescita delle piante e l’adattamento all’ambiente, le resistenze a malattie, la produzione e gli aspetti qualitativi dei prodotti. I risultati sono tradotti in marcatori molecolari per la selezione assistita nei programmi di miglioramento genetico.
Biodiversità e miglioramento genetico
Il Centro mantiene vaste collezioni di germoplasma di orzo, avena, triticale, frumenti esaploidi (teneri) e tetraploidi (duri), melanzana, asparago ed altre specie. Queste comprendono migliaia di varietà, popolazioni locali, mutanti e forme selvatiche in larga parte genotipizzate con i più avanzati sistemi molecolari. Il Centro cura programmi di miglioramento genetico con una forte componente molecolare in alcune specie (orzo, avena, triticale, melanzana, asparago) al fine di dimostrare come un’avanzata conoscenza genomica sia realmente trasferibile in prodotti commerciali di successo. Il Centro valorizza le proprie conoscenze ed il proprio germoplasma attraverso programmi di sviluppo congiunto pubblico-privato con l’obbiettivo di promuovere la crescita scientifica ed economica dell’industria sementiera nazionale.
Fisiologia vegetale
Il Centro studia la risposta fisiologica a fattori di stress ambientale e l’adattamento delle piante all’ambiente e ai cambiamenti climatici. Sono stati sviluppati metodi per la simulazione di condizioni di stress, per lo screening di collezioni di germoplasma e per l'analisi della produzione in relazione a fattori climatici. Nuovi approcci di fenotipizzazione basati sulla riflettanza spettrale consentono di caratterizzare i genotipi anche durante il ciclo colturale in campo.
