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Genomica e Bioinformatica

Briciole di pane

Attività di ricerca

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

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.

Piano Triennale di ricerca 2018/2020 - Obiettivi del centro

Piano Triennale di ricerca 2018/2020 - Obiettivi del centro

Piattaforma strumentale per la genomica
Piattaforma strumentale per la fisiologica e la fenotipizzazione

La storia del centro definitivo GB

GENOMICA E BIOINFORMATICA

La storia del centro

Il Centro nasce dall'unione di tre strutture, ciascuna con una lunga tradizione di ricerca genetica e genomica. La sede di Fiorenzuola d’Arda è istituita il 19 settembre 1942 dall'allora Istituto Nazionale di Genetica per la Cerealicoltura come Stazione Fitotecnica Piacentina. Inizialmente era localizzata a Gariga di Podenzano, solo nel 1958 venne trasferita a Fiorenzuola d'Arda.

Nel 1968 diventa parte dell’Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura ed inizia il lavoro di miglioramento genetico dell’orzo. Nel 1990 viene inaugurata l’attuale sede con i moderni laboratori per la genetica molecolare e l’attività di ricerca si espande ad altre specie ed altre tematiche, principalmente molecolari. Nei decenni successivi la sede si arricchisce di nuovo personale, di strumentazione genomica avanzata e di nuove competenze sino a partecipare alle iniziative internazionali per il sequenziamento del genoma dei frumenti e a sviluppare la tecnologia del genome editing.

 

La sede di Montanaso Lombardo è istituita con Regio Decreto il 18 maggio 1922 come parte della Stazione Sperimentale di Orti-frutticoltura, nel 1962 la sede è ampliata con l’acquisizione del podere Sant’Alberto Magno e la costruzione dell’attuale edificio e serre, nel 1967 diventa parte dell’Istituto Sperimentale per l’Orticoltura. La sede si è sempre occupata di miglioramento genetico delle specie ortive, colture in vitro, marcatori molecolari e dell’introgressione di caratteri da specie selvatiche. Sono state selezionate numerose varietà ampiamente coltivate in Italia e all’estero.

La sede di Roma nasce come laboratorio dell'Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione e dalla fine degli anni ’80 si occupa dei meccanismi che controllano la regolazione dei geni nelle piante. Nel 2012 entra a far parte del CREA e nel 2017 viene inclusa nel Centro di ricerca Genomica e Bioinformatica. Cura lo studio di fattori di trascrizione implicati nello sviluppo delle piante e nella risposta a stress e l’ingegneria metabolica finalizzata all'arricchimento di molecole bioattive.