MIGLIORAMENTO GENETICO DELLA BARBABIETOLA DA

MIGLIORAMENTO GENETICO DELLA
BARBABIETOLA DA ZUCCHERO
Paris R., Pacifico D., Onofri C., Mandolino G.
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Via di corticella 133, 40128 Bologna
Telefono 0516316823
La barbabietola da zucchero (Beta vulgaris spp. vulgaris L.) è una delle
principali colture industriali, da cui si ricava circa un quarto del fabbisogno mondiale
di saccarosio. Nonostante la drastica riduzione del settore bieticolo-saccarifero in
Italia a seguito della riforma dell’OCM del 2006, è importante continuare l’attività di
miglioramento genetico di questa coltura per rispondere a nuove esigenze
agronomiche, economiche ed ecologiche in previsione dei cambiamenti
climatici.
A questo scopo, il germoplasma selvatico di bietola fornisce fonti preziose di
caratteri di interesse agrario (come resistenze a patogeni e maggiore tolleranza agli
stress abiotici).
Produzione e superficie coltivata a bietola in Italia
dal 2000 al 2011 (dati FAOSTAT 2013)
1. Attività di ricerca ‘storiche’ del CRA-CIN
Campo coltivato a bietola
Il centro di ricerca per le colture industriali (CIN) di
Bologna e la sua sede di Rovigo si sono occupati per
molto tempo di diverse attività di ricerca dedicate alla
barbabietola da zucchero:
-miglioramento genetico per lo sviluppo di nuovi
genotipi interessanti;
-studio dei principali fattori che influiscono sulla resa e
la qualità della bietola.
Fra le attività principali, il
miglioramento della resistenza
alla cercospora (patogeno
fungino), utilizzando fonti di
resistenza naturali di bietole
selvatiche (Beta maritima).
R
S
Stress abiotici
Stress biotici
Luminosità
Temperatura
Transduzione e
integrazione dei
segnali esterni
Agrotecnica
Produzione fotosintati
R
Ripartizione fotosintati
Acqua
Nutrienti
Sintomi di cercospora
su foglie di bietola
Materiale resistente a
cercospora ottenuto da
incrocio
Rapporto sink-source
Fattori ambientali che influenzano la produzione e
la resa della bietola coltivata.
Le ricerche attualmente in corso riguardano lo studio delle basi genetiche della tolleranza alla carenza idrica e alle basse
temperature (Pannelli 2 e 3)
2. Risposta alla carenza idrica
3. Risposta a stress da basse temperature
Le risorse idriche stanno diminuendo, limitando la
disponibilità di acqua per usi agronomici anche nelle zone
temperate  lo sviluppo di genotipi tolleranti lo stress
idrico è un obiettivo importante del miglioramento genetico
della bietola coltivata.
Le colture di bietola, sia primaverili sia autunnali, sono
soggette a stress da freddo che può gravemente
compromettere la produzione  è importante studiare i
meccanismi di risposta al freddo.
L’utilizzo di nuove tecnologie permette di indagare questi
meccanismi a livello molecolare.
Beta maritima – Porto
Levante (Rovigo)
Popolazioni di
bietola marittima in
Italia
La bietola marittima che
cresce lungo le coste
italiane, e in particolare
nell’areale del delta del
Po, ha una maggiore
tolleranza allo stress
idrico rispetto alla bietola
coltivata.
DNA - Genotipo
Informazione nei
geni
mRNA
mRNA
controllo
Geni che sono coinvolti nella
tolleranza allo stress idrico in
B. vulgaris B. maritima
altre specie, come la colina
10
monoossigenasi, sono molto
8
6
più espressi nella bietola
4
2
marittima rispetto alla bietola
0
Espressione del gene per la colina
coltivata.
monoosigenasi in B. vulgaris e B. maritima
PROGETTO miRNA
MARCATORI MOLECOLARI DEGLI STRESS AMBIENTALI: ANALISI
FUNZIONALE DI MICRO RNA IN RADICI DI PIANTE COLTIVATE
mRNA
4°C, 2 ore
trattato
Fenotipo
Proteine
Fattori
ambientali
(suolo, tecnica
colturale, ..)
Confrontando gli mRNA del
campione stressato con quelli del
controllo è possibile identificare
geni differenzialmente
espressi
Geni potenzialmente utili per il
miglioramento genetico
Esempio: proteine anticongelamento
PROGETTO AGRONANOTECH
LE NUOVE TECNOLOGIE MOLECOLARI PER L’ANALISI DEL
GENOMA DI ORGANISMI DI INTERESSE AGRARIO