Al pari di altre colture da alto reddito, il comparto agrumicolo necessita di un costante flusso di innovazione che possa mantenere livelli di competitività adeguati a sostenere le sfide determinate dalle mutate condizioni climatiche, fitopatologiche e di mercato.
Il progetto IT-CITRUS GENOMICS si propone, tramite applicazioni di genomica funzionale orientata al miglioramento genetico di acquisire conoscenze utili alla comprensione del comportamento di varietà e specie di agrumi in riferimento alle diverse condizioni pedoclimatiche, alla resistenza agli stress ed alla destinazione d’uso.
Attraverso l’analisi genomica vengono affrontati i problemi connessi con la base genetica delle caratteristiche morfologiche, produttive e adattative delle specie, al fine di analizzare nel loro insieme i complessi sistemi che le regolano, le interazioni e la loro modulazione. Particolare attenzione è rivolta alle basi della resistenza a fattori di stress biotici ed abiotici con riferimento a malattie distruttive (in particolare “tristeza” degli agrumi e malsecco), alla clorosi ferrica e basse temperature, nonché allo studio di peculiari caratteristiche della biologia fiorale degli agrumi quali l’apomissia e l’auto‐incompatibilità sessuale, dei processi fisiologici di base che sottendono la maturazione dei frutti e le vie biosintetiche delle componenti salutistiche ed edonistiche delle specie in esame.
La notevole mole di dati generata viene analizzata attraverso strumenti bioinformatici avanzati dotati di grande capacità di storage, mediante la costruzione di biorepository di sequenze di Citrus accessibili a ricercatori ed aziende. Fra i prodotti di valorizzazione immediata è previsto lo sviluppo di chip diagnostici ed analitici per gli operatori del settore e selezioni di arancio amaro resistenti a CTV.
Obiettivi
- Sequenziamento di varietà di Citrus e specie correlate con caratteristiche di pregio
- Sequenziamento di C. grandis, C. medica e C. reticulata con una copertura pari a 100x (100 genomi equivalenti);
- Sequenziamento delle specie derivate di Citrus con una copertura pari a 30x;
- Assemblaggio delle specie sequenziate e validazione dei dati prodotti.
- Sviluppo di marcatori per la caratterizzazione varietale e la tracciabilità in Citrus
- Studio di polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) orientato alla ricerca di marcatori funzionali per lo sviluppo di pannelli di marcatori Illumina con applicazione nell’ambito della caratterizzazione varietale e della tracciabilità.
- Sviluppo di analisi predittive mediante sistema olfattivo artificiale
- Monitoraggio della produzione volatile per definire indici di qualità (acidità, solidi solubili e consistenza).
- Caratterizzazione del contenuto di antocianine e composti aromatici nel germoplasma di Citrus
- Analisi dei componenti nutritivi e salutistici mediante HPLC (High Performance Liquid Chromatography) e caratterizzazione tramite LC/MS/MS (Liquid Chromatography/Mass Spectrometry/Mass Spectrometry);
- Analisi di composti volatili mediante GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry);
- Analisi di genomica comparativa per l’identificazione di vie biochimiche coinvolte nel metabolismo di composti di interesse.
- Embriogenesi gametica per il miglioramento genetico di Citrus
- Colture in vitro di antere e microsfere isolate in Citrus;
- Rigenerazione da coltura;
- Analisi di embriogenesi gametica;
- Caratterizzazione di genotipi mediante analisi citofluorimetria.
- Ricerca di Genotipi resistenti a CTV e altre fitopatologie
- Collezione e sequenziamento di isolati di CTV;
- Analisi post inoculazione di accessioni diversamente inoculate con isolati di CTV;
- Analisi molecolare e bioinformatica per l’identificazione di marcatori genetici di interesse;
- Analisi comparativa genotipo-fenotipo per l’individuazione di marcatori di resistenza;
- Sistemi diagnostici
- Analisi di variabilità genetica tramite SSCP mediante elettroforesi capillare;
- Saggio diagnostico Lab-on-Chip, ad elevate prestazioni ed affidabilità;
- Kit diagnostico per CTV su piattaforma In-Check.
- Selezione di arancio amaro e protezione crociata
- Sviluppo di strategie per la protezione di portinnesti suscettibili a CTV attraverso la preinoculazione di isolati avirulenti.
- Sviluppo di interfacce web
- Pipelines di allineamento e analisi comparativa delle specie di Citrus sequenziate;
- Pipelines di determinazione, filtraggio e classificazione di SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms);
- Strumenti per la determinazione di variazioni strutturali.
