project - Innovative project

Enhancement of ancient varieties of wheat and development of a molecular traceability system
Valorizzazione delle varietà ANtiche di frumento e sviluppo di un sistema di tracCIabilità gENeTica

Completed | 2020 - 2023 Italy
Completed | 2020 - 2023 Italy
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Objectives

The development of a wheat traceability system throughout a SNP platform is the main aim of the project. A genomic approach will be useful to distinguish the Sicilian wheat landraces still cultivated, to preserve these genetic resources and provide a certain genetic fingerprint for each cultivar useful to avoid commercial frauds and sustain the profits of the farmers. The most widespread ancient cultivars in Sicily will be tested in different areas (widely diversified by climatic and pedological parameters) to assess the influence of the environment on their qualitative, aromatic and nutraceutical profiles (GxE interaction).

Objectives

Lo sviluppo di un sistema di tracciabilità sul frumento grazie ad una piattaforma SNP è il principale obiettivo del progetto. Un approccio genomico sarà utile a distinguere le popolazioni di frumento siciliano ancora coltivate, per preservare le risorse genetiche e fornire un fingerprinting genetico certo di ciascuna cultivar per evitare frodi commerciali e sostenere il profitto delle aziende. Le cultivar antiche più diffuse in Sicilia saranno provate in diversi areali (ampiamente diversificati per parametri climatici e pedologici) per valutare l’influenza dell’ambiente sui loro profili qualitativi, sensoriali e nutraceutici (interazione GxE).

Activities

Il frumento (Triticum spp.) è il maggiore prodotto agricolo primario ed uno dei più importanti cereali coltivato in molti più areali nel mondo rispetto ad altri cereali. Il frumento duro (Triticum turgidum L. subsp. durum Desf.) è secondo per importanza solo al frumento tenero (Triticum aestivum L.) nel genere Triticum ed è prevalentemente utilizzato per produrre semola e pasta. L’Unione Europea (EU) ha la più larga quota di produzione (9,64 milioni di tonnellate) e l’Italia è il maggiore produttore con 4,47 milioni di tonnellate (EUROSTAT, 2017). Il breeding del frumento duro è stato pionieristicamente avviato in Italia sfruttando landraces tetraploidi di frumento già presenti in Italia, mentre solo in seguito furono introdotti genotipi esotici per utilizzarli nei nuovi programmi di selezione. Negli anni ‘20, l’attività di ricerca consentì lo sviluppo di nuove cultivars sfruttando la diversità disponibile a partire prevalentemente da landraces del Sud Italia. Il lavoro fu proseguito da molti breeders italiani con il rilascio di molte varietà negli anni ‘50-‘60 esplorando una più ampia variabilità genetica. La diffusione di queste ultime ridusse drasticamente la coltivazione delle “vecchie landraces”, confinate in limitate aree di coltivazione, il cui mantenimento è stato assicurato dagli istituti pubblici di ricerca e dagli agricoltori custodi. Oggi questo germoplasma rappresenta un’importante risorsa genetica sia per la coltivazione tout-court che per il loro utilizzo in nuovi programmi di miglioramento genetico. Il primo aspetto ha trovato nuovi impulsi in Sicilia nell’ultimo decennio per il crescente interesse da parte dei consumatori per cereali con alti valori nutraceutici con la riscoperta ed il riutilizzo di molte landraces siciliane. Il crescente interesse verso questi prodotti dovuto al loro accresciuto valore commerciale rende necessario un sistema di tracciabilità di tali produzioni sia per la salvaguardia del germoplasma che soprattutto per prevenire frodi commerciali.

Pertanto il progetto si propone di sviluppare un sistema di tracciabilità genetica delle varietà antiche siciliane di frumento con il supporto delle tecniche più avanzate di genetica e genomica per una maggiore competitività del comparto cerealicolo siciliano. Il crescente interesse per la valorizzazione di tali varietà verrà sostenuto da una metodologia di rintracciabilità genetica a partire da matrici alimentari semplici e derivate (pasta, pane, biscotti, ecc.).

Il progetto si propone di standardizzare metodi di estrazione del DNA da foglia e sfarinati da utilizzare in piattaforme/panel di marcatori molecolari (classe SNP) già sviluppati e disponibili, per la costituzione di un dataset di profili genetici utili a tracciare l’origine varietale anche in miscele di sfarinati utilizzati per la produzione di matrici alimentari derivati (certificazione di prodotto). Le potenzialità produttive delle principali varietà antiche siciliane saranno inoltre valutate mediante l’allestimento di campi sperimentali in differenti areali siciliani, tenendo conto delle aree tradizionali di coltivazione di ciascuna varietà. L’interazione genotipo/ambiente sulle caratteristiche qualitative, nutraceutiche e salutistiche di ciascuna varietà verrà studiato con un approccio integrato tra aspetti agronomici, chimici, genetici e tecnologici individuando metaboliti, geni target e relativi meccanismi di regolazione, al fine di sfruttare le potenzialità delle principali varietà antiche per uno sviluppo sostenibile del comparto cerealicolo siciliano.

Il progetto che riguarderà tutta la filiera cerealicola (dal campo fino al mulino), grazie alla stretta collaborazione tra soggetti pubblici (UNIPA, CNR e CREA) e privati, garantirà il trasferimento tecnologico di innovazioni ad alto valore aggiunto sviluppate in ambiente accademico/scientifico ad uno scenario produttivo/commerciale con ricadute sia economiche che occupazionali per il territorio siciliano.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020
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Contacts

Project coordinator

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