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Prospettive della Scienza per l’Azienda Agraria nel
XXI Secolo
Michele Stanca
U NAS A
PARMA
24 nov 2012
Unione Nazionale delle
Accademie per le Scienze
Applicate allo Sviluppo
dell’Agricoltura, Sicurezza
Alimentare e Tutela Ambientale
UNASA
UNASA è un'organizzazione non profit che promuove attività scientifiche,
tecniche e formative in tutti i campi delle Scienze Agrarie, della Sicurezza
alimentare e della tutela dell'ambiente.
Sono membri di UNASA dodici Accademie nazionali , l'Associazione
Italiana delle Società Scientifiche Agrarie – AISSA – la Societa’ Agraria di Lombardia..
Comprende circa 10.000 esperti dei settori scientifici, tecnici e imprenditoriali,
impegnati ad approfondire le conoscenze,
promuovere l'applicazione delle nuove tecnologie e formare nuove
figure capaci di tradurre la scienza nella pratica agricola; collaborare
con le Accademie-Membro e con tutte le Istituzioni pubbliche e private
del settore. L’obiettivo di UNASA è quello di:
favorire l'aggiornamento scientifico e tecnico attraverso l’organizzazione
di scuole, seminari, conferenze, giornate di studio, convegni;
incoraggiare sin dalla giovane età l'educazione e la sensibilita’ verso i problemi della
AGRICOLTURA
promuovere ricerca di base ed applicata.
Rispettare il motto “ Scienza-Pratica Agricola “
Tutto ciò per garantire sempre ulteriori sviluppi e crescita della qualità
della vita e della disponibilità di cibo per tutti,
tenendo in mente l’impegno a lasciare alle future generazioni un
ambiente migliorato.
Ciò sarà possibile se verranno adottate tutte le tecnologie innovative
e per questo UNASA è impegnata a
fornire pareri ai pubblici poteri e collaborare alla elaborazione
di piani strategici nazionali (didattica, ricerca,
formazione e divulgazione) e rappresentare l'Italia a livello
internazionale attraverso la UEAA
“Union of European Academies for Science Applied to Agriculture,
Food and Nature”. UNASA riparte nel 2012,
affrontando le sfide del futuro nel settore primario dell'attività umana:
L’AGRICOLTURA
COMITATO ESECUTIVO
Michele Stanca Presidente
Pietro Piccarolo
VicePresidente
Amedeo Alpi Consigliere
Il primo utilizzo
della biodiversità:
la domesticazione
di frumento ed
orzo
Conseguenze della domesticazione
• 220.000 specie presenti sul pianeta (mono e dicotiledoni)
• 5.000 usate dell’uomo per i propri fabbisogni
• 1.500 addomesticate
• 150 quelle oggi maggiormente impiegate
• Oggi 4 specie forniscono il 60% delle calorie alimentari
1900
The work of G. MENDEL was re-discovered:
the modern age of PLANT BREEDING began
Till the beginning of this Century, the increase in food
production was obtained by bringing new land into cultivation
Incrocio
“artificiale” tra
piante della
stessa specie
Nazareno Strampelli
Mendel
Norman Borlaug
Model of the Breeding progress in the last 100
years
10% of the global cultivated land can be
considered
“NON STRESS”
90% is subjected to a single or a
combination
of stresses
TRAITS
To cope with
Heat shock
Diseases
Lodging
Increasing CO2
Light
Cold
SALT
Soil of low fertility
anoxia
drought
W
acid
A
IONS
alcaline
T
E
Heavy metals
Organismo geneticamente modificato
(OGM)
Un organismo il cui materiale genetico è
stato modificato in modo diverso da
quanto si verifica in natura mediante
incrocio o con la ricombinazione genetica
naturale
ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI – OGM
INDIVIDUI CHE SI OTTENGONO MEDIANTE TRASFORMAZIONE
GENETICA E PRECISAMENTE INSERIMENTO NEL GENOMA
DELLA PIANTA TARGET MEDIANTE INGEGNERIA GENETICA DI
UNA SEQUENZA DI DNA-GENE – PROVENIENTE DALLA STESSA
PIANTA O DA ALTRI ORGANISMI FILOGENETICAMENTE VICINI
O COMPLETAMENTE ESTRANEI.
OGM DAL PUNTO DI VISTA LEGALE VIENE DEFINITO COME:
“UN ORGANISMO IL CUI MATERIALE GENETICO E’ STATO
MODIFICATO IN MODO DIVERSO DA QUANTO SI VERIFICA IN
NATURA MEDIANTE INCROCIO O CON LA RICOMBINAZIONE
GENETICA NATURALE”
PLANT
TRANSFORMATION
A) Malattie iperplastiche
Agenti: A. tumefaciens e rhizogenes, P. syringae savastanoi e avellanea
Trans fe r
Il T-DNA è
tras fe rito ne l
g e noma de lla
pianta
Inte g ration Ex pre s s ion
3'- LB- T-DNA
-RB-5'
Bt or non Bt?
5 Stati
14 anni
Riduzione della popolazione di piralide sino
al 70% nei campi convenzionali NON Bt
Hutchison et al. 2010 Science
Oltre i Transgenici
Nature Biotec (marzo 2012)
• L’ingegneria genetica di “prima generazione” ha
permesso di inserire tratti di DNA a random nel genoma
• Cellule vegetali ingegnerizzate per produrre molecole
utili-non OGM• Zinc Finger Nucleasi-ZFN- Inserimento del gene in modo
mirato mediante riconoscimento di siti specifici nel
genoma
• Cisgenesi ( non OGM?) e Intragenesi
• GRAFTING
• Modificazione Epigenetica ( metilazione-silenziamento)
2005
MORE EFFICIENT
AGRICULTURE
Herbicide tolerance
Insect resistance
2015
2025
HEALTHIER NUTRITION
and QUALITY
Aminoacids, oil, starch
PLANTS AS FACTORIES
Vitamins, long-chained fatty acids,
omega 3 fatty acids, enzymes,
PEST PROTECTION
biopolimers,
Virus, nematode, fungi, insects Pigments, pharmaceuticals, fiber.
STRESS PROTECTION
Cold, drought, salinity
VIBRANT and COMPETITIVE
RESEARCH
EPIGENETICA
Metagenomica
- FUNZIONE dei GENI
- FUNZIONE delle PROTEINE
- Interazione Proteina-proteina
- Interazione Gene-Proteina
TF-RNAi-PAC ecc.
GENETICA
GENOMICA
studia il
Genoma
(l’intero
contenuto di
DNA di una
Cellula)
• The DNA based
knowledge can
lead to:
• ISOLATE the
genes encoding
for useful traits
for further geneimprovement
ACCGTTGGACCATGGATACTAATGG
• identify the
POSITION of
genes controlling
useful traits and
tag them with
molecular
markers;