Descrizione previsione attività della commessa "Basi genetiche, epigenetiche e molecolari della biodiversità degli organismi che interagiscono con le piante (AG.P01.026)"

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  • Descrizione previsione attività della commessa "Basi genetiche, epigenetiche e molecolari della biodiversità degli organismi che interagiscono con le piante (AG.P01.026)" (literal)
Iniziative per acquisizione entrate
  • Partecipazione alla Consulta regionale per la valorizzazione del patrimonio tartufigeno della Regione Piemonte con proposte di progetti. Progetto SIR presentato da giovane ricercatore. Partecipazione a progetti locali, nazionali, europei (ad es. Horizon 2020); partecipazione a progetti e convenzioni con enti locali/regionali. (literal)
Punti critici
  • Reperimento di fondi per garantire la continuità dei progetti. Invecchiamento di strumenti, apparecchiature e software e difficoltà a reperire i fondi per rimpiazzarli. (literal)
Attività da svolgere
  • Nell'ambito del progetto VIT-INNOVA, verrà fatta l'elaborazione bioinformatica e statistica dei dati provenienti da un'analisi di Next Generation Sequencing (NGS, Illumina MiSeq) atta a determinare la biodiversità fungina totale associata a radici e suolo in tre vigneti montani della Valle d'Aosta. Nell'ambito dello stesso progetto, è stato effettuato un esperimento di RNAseq su radici di vite, provenienti da barbatelle sottoposte a diversi trattamenti (inoculate con un fungo micorrizico arbuscolare, inoculate con un prodotto commerciale e piante di controllo non inoculate). I dati verranno analizzati al fine di ottenere informazioni circa i geni (e i pathway) che vengono regolati nelle diverse condizioni. Per verificare l'impatto della siccità sulla diversità dei funghi micorrizici arbuscolari (AMF) sono stati allestiti mesocosmi in campo nell'ambito del progetto europeo ECOFINDERS in cui il personale CNR ha l'obiettivo di studiare i cambiamenti nella composizione delle comunità AMF durante le diverse fasi dell'esperimento, per mezzo di un approccio di sequenziamento tag-assistito MiSeq (Illumina). Nell'ambito dello stesso progetto verranno pubblicati in collaborazione con l'Universita' della Borgogna i risultati relativi alla biodiversita' dei funghi AM associata a 4 siti europei con caratteristiche ecologiche e di gestione del suolo molto differenti. Per quanto riguarda il progetto PURE che ha preso in considerazione siti agricoli con diverse rotazioni culturali si prevede di finalizzare l'analisi dei dati per la loro pubblicazione. Nell'ambito del progetto PROLACTE finanziato dalla Regione Piemonte sono state valutate con tecniche NGS comunita' fungine AMF per verificare la tracciabilita' e la persistenza di inoculi commerciali biofertilizzanti (consorzi a base di funghi AM e PGPM) nel suolo e nelle radici di mais. Nel 2015 e' prevista l'analisi finale dei dati ottenuti per la pubblicazione dei risultati del progetto in cui e' stato verificato che l'inoculazione ha determinato un significativo effetto fertilizzante sulla biomassa del mais. Nell'ottica di utilizzare in ambito vivaistico i funghi AM come biofertilizzanti per la coltura di piante ornamentali, nel progetto Alcotra EU FIORIBIO 2 verranno conclusi gli esperimenti su piante di ranuncolo micorrizate. Tali piante (propagate in vitro e non) sono state trattate sia con inoculi di funghi AM commerciali che con inoculi creati ad hoc grazie alla recente costituzione di una collezione 'in vivo' di isolati fungini AMF presso le strutture dell'IPSP UOS di Torino. Anche in questo caso i risultati verranno finalizzati in presentazioni a convegni e pubblicazioni scientifiche e a carattere divulgativo. Nell'ambito di un progetto di genomica comparativa sui genomi di otto funghi appartenenti ai Pezizomycetes, ma con diversi stili di vita (simbionti o saprotrofi), tra cui 3 specie di tartufo ed 1 tartufo del deserto , verranno analizzati in silico i geni correlati al metabolismo della parete cellulare, i geni correlati agli stress ambientali e quelli coinvolti nell'assorbimento dei nutrienti. Nell'ambito del progetto FIRB (DEFINE) verranno analizzati i dati di interazione in vitro ottenuti nel 2014 tra Heterobasidion annosum/Heterobasidion irregulare e un fungo ectomicorrizico (Suillus luteus). Verrà inoltre valutato l'impatto di insetti nativi/invasivi sulla simbiosi in piante di pioppo nero colonizzate con un fungo AM. A questo scopo verranno effettuate analisi di espressione genica su geni del fungo che possono essere considerati dei \"marker\" della simbiosi (ad esempio trasportatore del fosfato). Data la disponibilità della sequenza del genoma di un fungo simbionte delle orchidee (Tulasnella calospora), verranno identificati i geni coinvolti nel metabolismo dell'azoto e dello zolfo. Grazie ai dati di trascrittomica su larga scala verranno anche individuati i geni che vengono regolati durante la simbiosi ed i dati ottenuti verranno validati in RT-qPCR. Si prevede di effettuare esperimenti di complementazione eterologa in lievito per due trasportatori dell'ammonio. Nell'ambito del progetto MYCOPLANT, il cui scopo è quello di identificare la struttura e il funzionamento del microbioma della rizosfera di piante di pomodoro, il genoma della componente fungina presente nel suolo rizosferico verrà sequenziato ed il personale CNR effettuerà le analisi bioinformatiche. Nel corso del 2015, verranno ricostruiti i metagenomi dei funghi Gigaspora margarita BEG34, Scutellospora verrucosa VA105B e G. margarita MR104 nell'ambito del progetto JGI CSP14 (Proposal ID 1450).Nell'ambito di un progetto atto a definire le risposte dei funghi AM agli strigolattoni, il personale CNR sarà impegnato nell'elaborazione bioinformatica dei dati di sequenziamento e nella analisi di espressione genica di Gigaspora margarita. Alcuni di questi progetti sono in collaborazione con il Dipartimento di Scienze della vita e Biologia dei Sistemi. (literal)
Risultati attesi
  • Nell'ambito del progetto VIT-INNOVA, ci si aspetta di ottenere una descrizione delle comunità fungine tipiche di questo agroecosistema estremo, in cui potrebbero esserci isolati particolarmente importanti per lo sviluppo e la protezione della coltura di vite, nell'ottica di una viticoltura più sostenibile. Dalle analisi statistiche, che considereranno le caratteristiche edafiche, pedologiche e climatiche dei siti oggetto di studio, ci si aspetta di definire le variabili ambientali coinvolte negli shift di determinati ranghi tassonomici fungini. Nuove informazioni sui geni di vite regolati dalla simbiosi e/o da un inoculo commerciale misto, in cui sono presenti anche altri microrganismi oltre ai funghi AM. Nell'ambito dei progetti Ecofinders, Pure, Risinnova, Prolacte e Fioribio 2 si attende una descrizione delle comunita' dei funghi simbionti AM nei diversi agroecosistemi in esame, grazie alle analisi bioinformatica e statistica dei dati di NGS. I risultati di questi progetti saranno finalizzati alla produzione e all'utilizzo applicativo di inoculi micorrizici come biofertilizzanti in colture in campo e in vivaio. I risultati del progetto di genomica comparativa dei genomi di otto funghi appartenenti ai Pezizomycetes porteranno a nuove informazioni circa i geni che possono essere considerati specifici per le diverse specie di tartufo, oltre che fornire nuove informazioni circa i meccanismi alla base della produzione dei corpi fruttiferi e dell'interazione con la pianta ospite. Nell'ambito del progetto FIRB (DEFINE) si otterranno nuove informazioni circa l'impatto di patogeni nativi/invasivi sulla funzionalità della simbiosi micorrizica. Informazioni circa il trasporto dei nutrienti nelle simbiosi delle orchidee. Nell'ambito del progetto MYCOPLANT ci si attende di definire la componente fungina presente nel suolo rizosferico di piante di pomodoro. Nell'ambito del progetto JGI CSP14 si attende l'assemblaggio dei metagenomi dei funghi Gigaspora margarita BEG34, Scutellospora verrucosa VA105B e G. margarita MR104 . Nell'ambito del progetto sugli strigolattoni ci si attende di avere delle informazioni sulle risposte dei funghi AM agli strigolattoni (GR24). (literal)
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