Gruppi di lavoro

Gruppo di ricerca:

• Prof.ssa Giovanna Attene
• Dott.ssa Monica Rodriguez
• Dott.ssa Chiara M. Posadinu
• Dott. Davide Pinna

Il gruppo di ricerca è costantemente impegnato in progetti a tutela della biodiversità vegetale, con lo scopo di affrontare il problema del censimento, raccolta, caratterizzazione e valorizzazione delle risorse genetiche della nostra isola. Tali progetti hanno permesso di visitare gran parte del territorio regionale alla ricerca di accessioni di specie erbacee e ortive localmente adattate e, allo stesso tempo, di rafforzare nelle comunità locali sarde ‟custodi” di tali risorse l’orgoglio e la consapevolezza dell’importanza di conservare tale patrimonio. L’importanza delle specie erbacee e ortive in Sardegna è infatti confermata dal prezioso patrimonio di agro-biodiversità ancora oggi presente, il quale può rappresentare un’importante risorsa da utilizzare sia per le produzioni tipiche locali che come fonte di geni utili per il miglioramento genetico.

Identificazione e caratterizzazione morfo-fenologica

I primi e fondamentali obiettivi del gruppo di ricerca per la conoscenza delle risorse genetiche di specie erbacee e ortive che sono state selezionate e conservate nel tempo dai nostri agricoltori, sono la loro identificazione e il loro successivo collezionamento. Tutte le accessioni collezionate durante queste attività vengono sottoposte ad una approfondita caratterizzazione sia morfologica che fenologica. Tale indagine consente poi il confronto tra i materiali sardi e le varietà commerciali più diffuse in passato in Sardegna, permettendo così di stabilire con maggior precisione il grado di originalità, di variabilità e distinguibilità del patrimonio di specie erbacee e ortive della nostra Isola.

Caratterizzazione molecolare

Effettuare una approfondita caratterizzazione genetica delle varietà locali sardi collezionate è il secondo passo verso la conoscenza e la tutela dell’agro-biodiversità della nostra isola. Infatti, alla caratterizzazione morfo-fenologica delle accessioni seguono analisi molecolari che, attraverso l’utilizzo di marcatori molecolari, permettono di identificare delle differenze nella sequenza del DNA (polimorfismi) di individui diversi e di evidenziare, quindi, la presenza di diversità genetica. L’utilizzo di marcatori molecolari è quindi adatto all’identificazione varietale, fondamentale nella tutela dell’agro-biodiversità. L’utilizzo di moderne biotecnologie per analisi molecolari più approfondite (analisi sul DNA e/o RNA), inoltre, permette anche la ricerca di variazioni genetico-molecolari nelle regioni geniche e/o intergeniche coinvolte nell’espressione dei caratteri di rilevante interesse nelle accessioni analizzate.

Tutela e Valorizzazione agro-biodiversità

L’obbiettivo finale è quello di integrare i dati morfo-fenotipici e molecolari per identificare accessioni con caratteristiche di particolare interesse. Questo consente, infatti, di avere una approfondita conoscenza delle basi genetico-molecolari fondamentali per lo sviluppo di nuove varietà attraverso futuri programmi di miglioramento genetico e che utilizzino le varietà locali come fonti di variabilità, con l’obiettivo di valorizzare i patrimoni locali di agro-biodiversità.

Allo stesso tempo, l’individuazione dei tratti distintivi è di fondamentale importanza anche per la pianificazione di strategie volte a promuove la diretta valorizzazione nei mercati locali di alcune delle varietà collezionate. Inoltre, tali progetti di salvaguardia e i relativi risultati ottenuti sono e saranno di essenziale supporto alla promozione di attività e programmi finalizzati alla conservazione in situ di questo prezioso materiale da parte degli agricoltori locali.

Parallelamente alle attività di tutela e valorizzazione dell’agro-biodiversità in Sardegna, il gruppo ha sviluppato ulteriori linee di ricerca che hanno avuto come oggetto di studio risorse genetiche agrarie di specie erbacee di diversa provenienza.
Queste risorse includono varietà selvatiche e domesticate e materiali creati ad hoc per la sperimentazione in ambito genetico, come popolazioni mappanti (ad esempio la popolazione di orzo Steptoe x Morex) o una popolazione mutante di fagiolo ottenuta con la metodologia TILLING (Targeted Induced Local Lesions in Genomes).
Gli studi sono stati principalmente incentrati su:
- analisi del livello e della struttura della diversità genetica a livello fenotipico e molecolare (mediante tecniche di NGS di DNA e RNA e analisi metabolomiche);
- analisi dell’interazione genotipo per ambiente;
- analisi dei processi evolutivi delle specie coltivate, con particolare attenzione al processo di domesticazione, diffusione e adattamento del fagiolo al di fuori del centro di origine;
- mappaggio genetico per associazione (GWAS);
- ricerca di germoplasma utile al miglioramento genetico (pre-breeding);
- realizzazione di incroci e popolazioni segreganti;
tutte attività volte a comprendere le basi genetiche di caratteri fenotipici di interesse agrario.

Video relativo all’impollinazione manuale condotta in fagiolo comune tra una linea mutante, estratta da una popolazione TILLING di fagiolo, e il genotipo wild-type BAT93. Le attività di ricerca e il video sono stati realizzati presso le serre sperimentali del CBV – UNISS. Il video è stato finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca nell’ambito del progetto PRIN 2017 “PARDOM, Parallel Domestications: the Phaseolus replicated experiment to understand genome evolution and adaptation” (protocollo:  20177RL4KL).