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Unità di ricerca per l'orticoltura (ORL)
Direttore - GIUSEPPE LEONARDO ROTINO

Sede centrale - MONTANASO LOMBARDO
Unità di ricerca per l'orticoltura (ORL)
Via Paullese 28
26836 - MONTANASO LOMBARDO
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Storia

Nel 1967, a seguito del D L.vo 1318 pubblicato sulla G. U. 14 del 18 gennaio 1968 , la “Stazione Sperimentale di Ortofrutticoltura dell’Università di Milano”, appartenente all’allora MAF, venne sostituita con la Sezione di Montanaso Lombardo dell’Istituto Sperimentale per l’Orticoltura di Salerno. In seguito all’applicazione del D. L.vo 454 del 1999, detta Sezione è stata inclusa tra le strutture appartenenti al “Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura” (CRA), con la  denominazione “CRA-Unità di Ricerca per l’Orticoltura (Montanaso Lombardo LO)” (CRA-ORL).

CRA-ORL dispone di un azienda sperimentale di circa 17 ha, 2 capannoni (800 m2) e 4 serre (1.800 m2), laboratori (200 m2) adeguatamente attrezzati per condurre attività di coltura in vitro (circa 40 m2 di celle climatizzate, 7 postazioni cappe a flusso laminare, microscopi, citofluorimetro). Il laboratorio di biologia molecolare è dotato di tutte le attrezzature di base, di un sistema di dispensazione automatico di liquidi per preparazione di reazioni, di termociclatori, di sistema per qRT-PCR e HRM-PCR. Recentemente è stato acquisito il sistema AdvanCE™ FS96, che consente analisi automatizzata ad alta produttività sia qualitativa che quantitativa di acidi nucleici (DNA genomico, RNA totale e frammenti di DNA).

Nel 2011 il personale in posizione permanente è composto da: 1 direttore incaricato, 3 dirigenti di ricerca, 3 collaboratori tecnici, 3 operatori tecnici, 1 operatore di amministrazione, 4 persone con contratto di formazione (assegno di ricerca o borsa di studio); 2 dottorati di ricerca e 5 tra tecnici ed operai a tempo determinato.  

 

Missione

CRA-ORL svolge ricerche finalizzate al miglioramento genetico convenzionale e avanzato di specie orticole e industriali; studia metodiche biochimiche, tecnologiche ed agronomiche mirate all’allevamento vegetale a basso impatto ambientale con particolare attenzione ad asparago, cipolla, fagiolo, peperone e melanzana per lo sviluppo di cultivar e la caratterizzazione genetica e merceologica di cultivar locali e tradizionali. Collabora con il Centro di Ricerca per la Genomica e la Post-genomica Animale e Vegetale di Fiorenzuola per lo sviluppo di metodi di biologia molecolare da applicare al miglioramento genetico.  

Attività

La principale attività finora svolta e tuttora in corso presso CRA-ORL, riguarda il miglioramento genetico utilizzando metodi convenzionali e biotecnologici (colture in vitro e genetica molecolare). 

Asparago (Asparagus officinalis). Il programma, avviato nel 1974, si basa su: la coltura in vitro di antere per l’ottenimento di cloni diplo-aploidi androgenetici (DH), l’ibridazione tra DH per ottenere ibridi F1 interamente maschili, la micropropagazione in vitro dei parentali degli ibridi F1 per la produzione commerciale di seme ibrido. Esiste attualmente una collezione di 200 cloni DH femminili e maschili, selezionati per caratteri fenotipici e resistenza a malattie, sistematicamente utilizzati come parentali di ibridi F1 interamente maschili ed in parte ceduti a ditte sementiere internazionali. I tre migliori ibridi costituiti presso CRA-ORL (Eros, Franco, Ercole) rappresentano la quasi totalità delle coltivazioni di asparago nelle regioni settentrionali; inoltre l’ibrido maschile Italo è in rapida espansione al Sud. La coltura in vitro di antere è stata applicata anche per ridurre a livello diploide il numero di cromosomi di piante tetraploidi derivate da ibridazione interspecifica con le specie spontanee A. maritimus ed A. acutifolius. Dal 2006 è in atto la caratterizzazione genetica ed una indagine filogenetica, utilizzando marcatori molecolari AFLP e SNP, di tutto il materiale di interesse per il breeding (cloni DH e DI, specie spontanee, progenie tetraploidi e diploidi derivate da ibridazione interspecifica). Inoltre sono state costruite due librerie genetiche cDNA utilizzando le ultime innovazioni nel campo del sequenziamento avanzato (Next Generation Sequencing) dalle quali sono stati isolati marcatori codominanti di tipo SNP e SSR putativamente legati a caratteri d’interesse agronomico (determinazione sessuale e resistenza al fungo Puccina asparagi). 

Cipolla (Allium cepa). L’attività di miglioramento genetico per le tipologie “Dorata di Parma” e “Borettana”, condotta dal 1975 al 1990, ha portato alla costituzione di cinque varietà, tre delle quali (Marica, Morgana e Sorriso) sono tuttora largamente coltivate anche all’estero. Più recentemente l’attività rivolta alla tipologia “Rossa di Tropea” ha permesso di ottenere le due nuove varietà Morena e Monica, in fase di iscrizione al R.G.V.. Inoltre è stato avviato un programma di selezione ricorrente delle varietà locali “Rossa di Breme” e “Paglierina di Sermide”, dal quale sono derivate popolazioni sintetiche migliorate per aspetti fenotipici della pianta e del bulbo. Presso CRA-ORL è stata messa a punto ed applicata la tecnica di coltura in vitro di ovari non fecondati per la produzione di piante diplo-aploidi ginogenetiche. Negli ultimi anni è stata attivata una collaborazione con una ditta sementiera che ha dato origine a linee ginogenetiche utilizzabili per la costituzione di ibridi F1.

Fagiolo (Phaseolus vulgaris). L’attività di miglioramento genetico condotta dal 1971 al 1996, ha dato origine a quattro varietà tipo borlotto e tre tipo cannellino resistenti a Bean common Mosaic virus (BCMV), due delle quali (Giulia e Montalbano) sono tuttora largamente coltivate in Italia ed all’estero. Inoltre sono state selezionate e rilasciate diverse linee, sia rampicanti sia nane, resistenti a BCMNV (ceppi necrotici di BCMV). Dal 1997 è iniziata attività per ottenere linee di fagiolo con migliorata qualità nutrizionale dei semi. Al riguardo i caratteri genetici “assenza di lectine” e basso contenuto di tannini e fitati nel seme, sono stati introgressi in linee altamente produttive, a loro volta selezionate da accessioni fornite dal CIAT. Il seme prodotto da linee dotate di tutti e tre questi caratteri, è in fase di studio da parte di industrie agroalimentari e mangimistiche. Nell’ultimo decennio l’attività è stata anche orientata verso il recupero, la selezione conservativa ed il risanamento da virus di numerose varietà locali provenienti da diverse parti d’Italia.

Melanzana (Solanum melongena). L’attività di miglioramento genetico, condotta fin dal 1985, ha tratto grande vantaggio dall’applicazione delle tecniche di coltura in vitro di antere, fusione di protoplasti e rigenerazione da tessuti differenziati. I risultati ad tutt’oggi ottenuti comprendono: - linee trasgeniche partenocarpiche per la presenza del gene DefH9-iaam (oggetto di brevetto internazionale); - linee transgeniche maschiosterili ottenute tramite silenziamento da parte di un microRNA dei fattori di trascrizione TAF10 e TAF13; - linee androgenetiche derivate da coltura in vitro di antere; - linee tetraploidi derivate da fusione di protoplasti tra la specie coltivata e le specie sessualmente incompatibili S. aethiopicum ed S. integrifolium; - linee di-aploidi proficuamente utilizzate per introgredire in S. melongena caratteri di interesse agronomico tipici delle due specie selvatiche tra cui la  resistenza a Fusarium oxysporum f.sp. melongenae. Le migliori linee sono state inserite nell’attività di miglioramento genetico condotta in collaborazione con ditte sementiere, che hanno come obiettivo la commercializzazione di ibridi F1. Il primo ibrido con frutto “violetto” derivato dall’incrocio tra tali linee, denominato “Sabelle” è in fase di larga diffusione.Negli ultimi 5 anni sono stati sviluppati marcatori molecolari associati alla resistenza a Fusiarium ed individuati un gruppo di geni coinvolti nelle interazioni con i funghi tracheomicotici Fusarium oxysporum f.sp. melongenae e Verticillium dahliae. Recentemente è stata inoltre costruita una mappa genetico-molecolare basata su marcatori AFLP, COS, SSR, CAPS e SNP che costituisce il punto di partenza per l’attuale attività per l’individuazione di QTL legati a caratteri di interesse agronomico utilizzando approcci di mappaggio sia mediante popolazioni segreganti che per “associazione”.

Peperone. (Capsicum annuum). Il programma di miglioramento genetico ebbe inizio nel 1990 con l’obiettivo di inserire resistenze genetiche a virus (TSWV, PVY, CMV), nematodi (Meloidogyne spp.) e funghi patogeni (Phytophthora capsici, Verticillium dahliae) in varietà locali italiane commercialmente importanti: Corno di Carmagnola, Cuneo, Quadrato d’Asti. La resistenza genetica è stata valutata a seguito di infezione artificiale del relativo patogeno o parassita, seguita dalla valutazione in pieno campo delle linee resistenti per caratteristiche agronomiche e produttive. La coltura in vitro di antere è stata sistematicamente applicata per stabilizzare le linee segreganti. Attualmente si dispone di linee dotate di resistenze genetiche multiple a virus, Phytophthora capsici e nematodi. Adottando l’autofecondazione controllata o la coltura di antere in vitro, numerose linee delle varietà locali Friariello, Nocera, Senise, Roggianese, Topepo e Cornetto Calabrese, sono state stabilizzate e caratterizzate per valore agronomico, forma e qualità del frutto, grado di similarità genetica assemblando caratteri morfologici a marcatori molecolari.

Collaborazioni con le Regioni. Negli ultimi 15 anni CRA-ORL ha ininterrottamente mantenuto la responsabilità scientifica dei progetti riguardanti i confronti varietali di specie orticole finanziati annualmente dalle Regioni Lombardia e Piemonte; inoltre ha collaborato con Veneto Agricoltura e CRPV riguardo analoga attività condotta rispettivamente per le Regioni Veneto ed Emilia Romagna.

 

Altre attività

L’attività collaterale di CRA-ORL è incentrata essenzialmente sul mantenimento di varietà locali e/o di accessioni di specie orticole interessanti per il miglioramento genetico.

Asparago: - otto specie spontanee tipiche del Mediterraneo; - cinque varietà locali italiane; - 200 cloni diplo-aploidi androgenetici derivati da coltura in vitro di antere; l’ibrido interspecifico tetraploide derivato dall’incrocio tra A. officinalis, A. maritimus, A. acutifolius e successive numerose progenie; circa 10 cloni di-aploidi derivati da coltura di antere in vitro di piante ibride tetraploidi.

Cipolla: - circa 30 varietà locali proveniento da tutta Italia; circa 50 linee diplo-aploidi ginogenetiche potenzialmente in grado di essere utilizzate come parenali di ibridi F1; circa 15 popolazioni sintetiche e linee S1delle tipologie Rossa di Tropea, Paglierina di Sermide e Rossa di Breme. 

Fagiolo: numerose cultivar locali provenienti da diverse regioni d’Italia; - varietà iscritte e non, prodotte da CRA-ORL dal 1970; - due linee P. coccineus a sviluppo determinato, di cui una a seme bianco e l’altra a seme screziato nero su background rosso porpora; - linee dotate di resistenza a BCMV e BCMNV prodotte da CRA-ORL, alcune delle quali cedute a ditte sementiere private; - linee producenti semi lectino-nulli colorati e bianchi; - linee producenti semi lectino-nulli colorati e bianchi a basso contenuto di fitati; - linee producenti semi faseolina-nulli di due tipi: 1) lectino-nulli e 2) con α-Amilase Inhibitor.

Melanzana: - semi delle seguenti specie selvatiche affini: S. sodomeum, S. aetiopicum, s. integrifolium, S. indicum, S. viarum, S. macrocarpa, S. torvum; circa 180 accessioni di S. melongena caratterizzate da: tolleranza a Verticillium dahliae e Fusarium solani, diversa forma e colore del frutto, diverso habitus di crescita della pianta:

Peperone: - Le specie selvatiche: C. chinense, C. frutescens, C. baccatum, C. chacoense, C. praetermissum, C. pubescens; accessioni di C. annuum resistenti a Phytophthora spp., nematodi e virus; numerose varietà locali provenienti dal nord e sud Italia

Pomodoro: - da mensa: circa 10 varietà locali a frutto grosso; da industria: circa 120 accessioni italiane ed estere caratterizzate da diversa forma, colore e composizione chimica del frutto, sviluppo della pianta e ciclo colturale.  

Melone: - circa 25 linee quasi omozigoti della tipologia “Viadana”, circa 20 ibridi F1 derivati da tali linee; varietà locali: “Moscatello Mantovano” “Melone di Cavenzano “; “Banana di Piacenza”, “Zatta”, “Rampichino”, Americano Bianco ed altri di minore importanza.    

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