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Piani di Settore
 

Bando D.M. prt. n. 186 del 01 agosto 2007
G.U. n. 208 del 07/09/2007

 

Novaorchid

Tecnologie biologiche avanzate per l'induzione di NuOva Variabilità nelle ORCHIDee
Approvato con D.M.  11074/7643/09

Importo totale €. 495.202,31 - Contributo concesso € 210.850,00 pari al 42,5% della spesa ammessa


SOGGETTO PROPONENTE

Floramiata S.p.A.

 

COORDINATORE GENERALE

Dr. Sergio Lucreti - ENEA Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile

 

PARTNER COINVOLTI

CRA VIV Unità di Ricerca per il Vivaismo e la Gestione del Verde Ambientale ed Ornamentale
CNR Istituto di Genetica Vegetale

 

PRESENTAZIONE DEL PROGETTO

Le orchidee sono piante utilizzate sia per il loro fiore reciso che come piante da vaso e nel panorama dell'industria florovivaistica mondiale ne costituiscono un'importante parte grazie alle caratteristiche attrattive del loro fiore ed al protrarsi delle fioriture. Perciò, il miglioramento di alcuni tratti, come la forma, il colore, il profumo, la durata e la composizione del fiore, la resistenza a malattie e stress, e la creazione di nuove varietà sono caratteristiche molto richieste perché ne aumentano il valore commerciale.  L'incrocio tradizionale per impollinazione può migliorare questi tratti e produrre nuove varianti ma ha dei limiti dovuti alla disponibilità di germoplasma che può essere utilizzato nei programmi di incrocio. A questi limiti si uniscono anche i problemi dovuti ai lunghi tempi, agli ingenti sforzi e agli alti costi che sono richiesti ai vivaisti produttori di orchidee per la costituzione di nuove combinazioni ibride, anche perché le specie appartenenti a questa famiglia sono solite mostrare lunghi periodi giovanili e lenti cicli riproduttivi. In questo quadro generale l'approccio biotecnologico basato sulla manipolazione e la fusione di elementi cellulari diventa un importante strumento per il miglioramento genetico delle orchidee, e le metodologie sviluppate in questo ambito potranno essere estese a tutto il settore florovivaistico con evidenti benefici generali.

 

RISULTATI ATTESI

Il Progetto NOVAORCHID mira ad ottenere mutanti poliploidi mediante trattamento con agenti in grado di interferire con il ciclo cellulare, capaci di bloccare le cellule in crescita subito dopo la duplicazione del patrimonio genetico, di espianti di Dendrobium e Phalaenopsis per la costituzione di una collezione di tetraploidi. Queste piante tetraploidi saranno utilizzate vantaggiosamente sia direttamente, valutando le loro caratteristiche intrinseche fenotipiche, che anche come base per un programma d'incroci con individui diploidi di orchidee per produrre nuove combinazioni ibride triploidi. Poichè i triplodi hanno la caratteristica di essere sterili ed avere una scarsa o nulla produzione di polline, avranno fioriture più durature poiché non suscettibili d'impollinazione. Questa nuova strada ci permetterà non solo di sviluppare varietà e ibridi, ma di creare novità assolute ed esclusive del settore, come nuovi ibridi intergenerici di possibile valore commerciale. Le diverse fasi del progetto prevedono l'utilizzazione di un approccio innovativo ed integrato di due tecniche, quella citometrica con quella dei marcatori molecolari RAPD, per la valutazione della effettiva natura poliploide e la stabilità della mutazione poliploide degli espianti trattati con inibitori del ciclo cellulare.
Il Progetto NOVAORCHID svilupperà e utilizzerà metodologie di manipolazione cellulare abbinate a tecniche di analisi avanzate per generare un sistema integrato ad alta efficienza e rapidità per l'ottenimento di nuove combinazioni genetiche nelle orchidee, a tutto vantaggio dell'industria florovivaistica nazionale.

 
Piantine di orchidea in vitro ottenute da protocormi. L'analisi del loro contenuto di DNA effettuato su nuclei isolati da tessuti fogliari, ha mostrato un differente grado di ploidia tra le diverse piantine dalle quali e' possibile ottenere poliploidi

STATO DI AVANZAMENTO e RISULTATI RAGGIUNTI

Le attività condotte nell'ambito del progetto NOVAORCHID hanno portato alla definizione di una nuova metodologia per l'induzione di variabilita' in specie Dendrobium e Phalaenopsis basata sull'utilizzazione della citometria a flusso e marcatori molecolari. Su linee caratterizzate sono state messe a punto una serie di tecniche e protocolli per l'isolamento, la fusione e la rigenerazione di protoplasti, ottenendo risultati originali ed innovativi. Le manipolazioni cellulari effettuate si sono giovate dell'apporto della citometria a flusso che rende possibile sia la caratterizzazione rapida dei materiali, che l'isolamento e l'incapsulamento di singoli protoplasti in alginato di sodio.
L'induzione della variabilità genetica necessaria a consentire lo sviluppo di nuove risorse genetiche per il miglioramento delle orchidee e' stata  perseguita, tramite la costituzione di linee cellulari e rigeneranti poliploidi. I  mutanti poliploidi sono stati prodotti con l'utilizzo di agenti chimici in grado di bloccare il ciclo cellulare ed i cui effetti sono stati analizzati efficacemente tramite la citometria a flusso. E' nostra convinzione che questo approccio innovativo integrato potrà essere applicato per esperimenti di poliploidizzazione su altre specie, con il rilevante vantaggio di ridurre tempi e costi dell'intero processo. I materiali vegetali prodotti saranno disponibili per la valutazione sia come piante commerciali che come fonte di variabilità genetica in nuovi programmi di incrocio e miglioramento per i generi Dendrobium e Phalaenopsis.

 

AZIONI DI DIVULGAZIONE

Valentina Grosso, Luca Nardi, Anna Farina, Benedetto Aracri, Dimitri Pashkoulov, Debora Giorgi, Sergio Fatta Del Bosco, Caterina Catalano, Antonio Motisi, Loredana Abbate, Angela Teani, Maurizio Antonetti, Sergio Lucretti. (2012) Tecnologie biologiche avanzate per l'induzione di variabilità genetica nelle orchidee. Acta Italus Hortus 4: 26-34.
 Grosso V., Nardi L., Farina A., Giorgi D., Aracri B., Pashkoulov D., Fatta Del Bosco S., Catalano C., Motisi A., Abbate L., Lucretti S. - In vitro propagation strategies for induction and regeneration of polyploid plants in Dendrobium phalenopsis Hybr. 56° Congresso della Societa' Italiana di Genetica Agraria, 17-20/09/2012, Perugia, Poster 1.24FLORMART 2011, presentazione del Progetto  NOVAORCHID: come indurre nuova variabilita' nelle orchidee con le biotecnologie. Grosso V.* Nardi L., Aracri B. , Pashkoulov D. , Giorgi D., Farina A. , Abbate L., Fatta Del Bosco S., Burchi G., Antonetti M.,  Lucretti S.
Grosso V., Nardi L., Farina A., Aracri B., Pashkoulov D., Debora G., Lucretti S. - Polyploidy induction and protoplast isolation from protocorm like bodies in orchids. 55° Congresso della Societa' Italiana di Genetica Agraria, 17-20/09/2011, Assisi, Poster 9.09
Motisi A., Catalano C., Abbate L., Lucretti S., Aracri B., Fatta Del Bosco S. - Isolation of protoplasts from mesophyll cells of Dendrobium. 55° Congresso della Societa' Italiana di Genetica Agraria, 19-22/09/2011, Assisi, Poster 9.11.
Grosso V., Nardi L., Farina A., Aracri B., Pashkoulov D., Giorgi D., Lucretti S. (2011) Flow cytometric analysis of polyploidy induction in orchid in vitro cultures. Cytometry Part A, 79A: 1039.
Grosso V., Nardi L., Aracri B., Pashkoulov D., Giorgi D., Farina A., Incerti O., Lucretti S. Novaorchid: a biotechnology approach to enforce new variability in orchids. 54° Congresso della Societa' Italiana di Genetica Agraria, 27-30/09/2012, Ferrara, Poster 1.55.
Nardi L., Grosso V., Giorgi D., and Lucretti S. (2009) Tracing variability in beauty: ploidy evaluation of a collection of commercial orchid hybrids Cytometry Part A55: 1003.

CONTATTI

SITO NOVAORCHID
 
Dr. Sergio Lucretti - ENEA Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile
Dr. Benedetto Aracri - Floramiata S.P.A., Pagncastagnaio (SI)
Dr. Luca Nardi, Enea Ultrad - farm
Dr.ssa Debora Giorgi ENEA UTAGRI-GEN
Dr.ssa Valentina Grosso ENEA UTAGRI-GEN
Dr.ssa Anna Farina ENEA ENEA UTAGRI-GEN
Dr. Sergio Fatta Del Bosco  CNR  Istituto di Genetica Vegetale
Dr.ssa Loredana Abbate CNR Istituto di Genetica Vegetale
Dr.ssa Beatrice Nesi - CRA VIV Pescia Unità di Ricerca per il Vivaismo e la Gestione del Verde Ambientale ed Ornamentale
Dr. Maurizio Antonetti - CRA VIV Pescia Unità di Ricerca per il Vivaismo e la Gestione del Verde Ambientale ed Ornamentale