Istituto Sperimentale per la Cerealicoltura SOP di Fiorenzuola d’Arda, Via S.Protaso 302, 29017 Fiorenzuola d’Arda (PC) Tel. 0523-983758/9 - Fax 0523-983750 e.mail: michele@stanca.it – michele.stanca@entecra.it

Compiti statutari

              La Sezione di Fiorenzuola all’atto della sua istituzione, doveva svolgere attività di “Miglioramento genetico del frumento e tecniche colturali cerealicole”. Dal 1972 questi programmi sono stati ampliati, oggi è impegnata in ricerche riguardanti le diverse specie autunno-vernine – con particolare riguardo all’orzo, triticale, avena e frumento duro. Di queste specie l’orzo è stato maggiormente studiato nelle sue tre destinazioni finali: zootecnia, malto e alimenti funzionali.

Cenni storici

  L’Istituto Nazionale di Genetica per la Cerealicoltura il 19 settembre 1942 istituiva la Stazione Fitotecnica Piacentina con sede in Gariga di Podenzano. Nel 1958 le prove di campo venivano trasferite a Fiorenzuola d'Arda presso l’azienda “Cerè”, di proprietà dei Signori Volpini. Durante questo periodo, grazie al lavoro appassionato del dr. E. Magelli, venivano costituite e messe a coltura alcune varietà di pomodoro molto apprezzate non solo dall’industria conserviera italiana, ma anche da quella straniera. A seguito della Legge 1318/67 la Stazione Fitotecnica veniva trasformata in “Sezione Operativa Periferica di Fiorenzuola d'Arda dell’Istituto sperimentale per la Cerealicoltura di Roma”. La sede rimaneva presso la suddetta azienda; gli uffici furono ricavati nella vecchia casa padronale. Dal 1967 al 1972 l’attività sperimentale è consistita principalmente in poche prove di valutazione agronomica di linee e varietà di frumento, e nella conservazione in purezza dei frumenti della serie “F”, ereditati dall’ex Istituto di Allevamento Vegetale di Bologna.

Alla fine del 1972 alla Sezione veniva assegnato uno sperimentatore di ruolo, al quale si affidava il compito di sviluppare un programma di miglioramento genetico dell’orzo, nonché di intensificare l’attività sperimentale sui diversi cereali. Si stabilivano in quel periodo strette collaborazioni con altre Sezioni dell’Istituto ed altre Istituzioni Pubbliche addette al settore della sperimentazione in agricoltura, in particolare con l’Istituto di Genetica dell’Università Cattolica di Piacenza prima e successivamente con l’Istituto di Genetica dell’Università di Parma. Diversi studenti, provenienti da tali Istituti, trascorrevano presso la Sezione periodi di lavoro per la preparazione della tesi di laurea; alcuni di essi hanno continuato la frequenza prima come borsisti e poi come ricercatori.

Breve storia

-         10 settembre 1942 - la Sezione di Fiorenzuola fondata da Nazareno Strampelli – Sede a Gariga di Podenzano (PC).

-         1950-1958 – attività limitata o nulla.

-         1958-1967 – (Sede di Fiorenzuola in affitto) costituzione varietale di pomodoro.

-         1967-1972 – attività aziendale e sperimentazione cerealicola (molto limitata).

-         1972-1990 – fase iniziale: (1 ricercatore di ruolo e 2 borsisti), miglioramento genetico dell’orzo, azienda sempre in affitto. Alla metà degli anni ’80 si costituiva la prima varietà invernale di orzo “Arda”, grazie alla quale la Sezione raggiungeva il primo risultato significativo.

-         1990-2005 – acquisto dell’azienda e costruzione della nuova Sede. Attività: dal miglioramento genetico convenzionale all’analisi genomica di cereali (orzo e frumento duro) ed altre specie di interesse agrario. Sviluppo di alimenti funzionali.

(Personale in attività 2005 negli allegati prospetti)

Elenco dei progetti
MIPAF

ORDINARIO

-         Miglioramento genetico dell’orzo mediante metodi convenzionali e non per produttività e qualità della granella ad uso zootecnico

-         Miglioramento genetico del triticale ad uso zootecnico per produttività e qualità

-         Nuovi percorsi agronomici per una ordeicoltura sostenibile

SIC – SPERIMENTAZIONE INTERREGIONALE SUI CEREALI

-         Coordinamento e promozioni dell’attività di ricerca e sviluppo sull’orzo

-         Coordinamento e promozioni dell’attività di ricerca e sviluppo sul triticale

PROGRAMMA

Sviluppo e mantenimento di varietà e sistemi produttivi per una cerealicoltura innovativa e sostenibile “CERSTAR”

RICERCA

Caratterizzazione di genotipi in avanzata fase di selezione di orzo, triticale e avena per produttività, qualità della cariosside e per resistenza a stress abiotici

PROGETTO

Risorse genetiche di organismi utili per il miglioramento di specie di interesse agrario per un’agricoltura sostenibile

ricerca

valutazione, conservazione e valorizzazione di collezioni di farri (triticum monococcum, dicoccum e spelta) e orzi (hordeum vulgare e hordeum spontaneum) nudi e vestiti

PROGETTO

Protezione delle piante mediante l’uso di marcatori molecolari (Promar)

RICERCA

La striatura bruna dell’orzo: mappaggio fine del gene di resistenza, identificazione di geni indotti dalla infezione e sviluppo di marcatori molecolari per la selezione assistita

PROGETTO

miglioramento della tolleranza a siccità e freddo nelle piante coltivate: analisi della funzione del fattore di trascrizione “ “WRKY38” e suoi possibili impieghi

progetto

Risorse genetiche vegetali

ricerca

Conservazione, caratterizzazione, valorizzazione e documentazione della biodiversita’ di risorse genetiche vegetali presenti presso gli irsa: orzo

RICERCA
Mantenimento e valutazione di collezioni di triticale, segale e grano saraceno

PROGETTO
FRUMISIS – analisi del genoma del frumento duro per l’identificazione di geni utili al miglioramento della tolleranza a carenza idrica e alla salinità

RICERCA
Analisi dell’espressione genica in risposta allo stress idrico in frumento duro

PROGETTO
Nuove tecnologie molecolari applicate al miglioramento genetico di specie di interesse agrario (AGRO-NANOTECH)

ricerca
Genomica funzionale in triticeae: analisi della variabilità di espressione di geni utili coinvolti nello sviluppo e nella resistenza a stress biotici ed abiotici

Miur

FIRB: progetto strategico post-genoma
Genomica e funzioni geniche della risposta delle piante a stress ambientali plantstress

ricerca
Identificazione di reguloni genici associati alla tolleranza a freddo e siccita’ in orzo e frumento duro

PROGETTO

FIRB: FUNCTIONMAP

RICERCA
Costruzione di una mappa funzionale densamente saturata in mais e orzo

PROGETTO: FIRB

RICERCA:

Meccanismi molecolari della fotosintesi

PROGETTO

FIRB: GENEFUN – Geni e loro funzioni: un approccio integrato

RICERCA:

“Expression profiling” e “post-transcriptional gene silencing”: un approccio integrato per la genomica funzionale in piante agrarie

PROGETTO

Alimenti funzionali a base di cereali

TEMATICA

Agrobiotecnologie

-         Alimenti funzionali a base di cereali

PROGETTO
Sicurezza agroalimentare: protocolli diagnostici ed innovazione tecnologica per il benessere e la prevenzione delle malattie – Safe-eat

PROGETTO
Sistemi, metodologie e strategie per la caratterizzazione e valorizzazione della granella e degli alimenti derivati del frumento duro in ambienti marginali e/o vocazionali

PROGETTO FISR
Qualità e sicurezza dei cereali: disponibilità ed efficacia di composti bioattivi (QUA.SI.CER)

UE

PROGRAMMA

MABDE – Mapping adaptation of barley to drought environments

PROGRAMMA

COST Action 860

Sustainable low-input cereal production: required varietal characteristics and crop diversity (SUSVAR)

RICERCA:

Barley breeding for P. graminea and abiotic stress resistance (cold and drought): from conventional to MAS for the development of healty crop.

CNR

COOPERAZIONE SCIENTIFICA E TECNICA CNR-MTA (UNGHERIA)

RICERCA

Abiotic stress response in wheat: an integrated genetic and molecular approach

MINISTERO AFFARI ESTERI

 COOPERAZIONE SCIENTIFICA E TECNICA ITALIA/UNGHERIA

RICERCA

Sviluppo di marcatori SNP per la selezione assistita di genotipi tolleranti a siccità e freddo in cereali coltivati e spontanei

COOPERAZIONE SCIENTIFICA E TECNICA ITALIA/POLONIA
RICERCA
Genetic analysis of frost tolerance in barley differences in genotypic-specific level of abscisic acid (ABA), expression of cold regulated genes and frost tolerance-associate molecular markers as tool to improve the winter-hardiness of barley in Poland

regione emilia romagna:

crpv-cerealicoltura biologica

RICERCA

Cerealicoltura biologica e non per lo sviluppo di alimenti funzionali

crpv-fusariosi e micotossine

RICERCA

Sviluppo di un sistema integrato per il controllo delle fusariosi della spiga e delle micotossine nei cereali a semina autunnale

CRPV-R.E.
Filiera pane tradizionale

PRRIITT MISURA 3.4a progetto Ceralab

RICERCA

Biotecnologie per l’industria sementiera

regione lombardia

CEREALOMB -  Valorizzazione della qualità tecnologica e foraggero zootecnica della produzione lombarda dei cereali a paglia, attraverso l’innovazione varietale, il miglioramento dei sistemi colturali e lo stoccaggio differenziato della granella (valorizzazione della qualità tecnologica e foraggera dei cereali a paglia)

ERSAF – Progetto integrato grandi coltura

PROGETTI DI INTERAZIONE PUBBLICO-PRIVATO

BAYER
Controllo degli afidi vettori del virus del nanismo giallo (BYDV) con in setticida sistemico per migliorare le produzioni di orzo nell'area padana

CROMPTON EUROPE LTD-UNIROYAL CHEMICAL
Difesa del frumento e altri cereali a paglia dalle fusariosi mediante con cia del seme con fungicidi sistemici

PIONEER
Sviluppo di nuovi genotipi di frumen to duro adatti ad ambienti mediterra nei di pianura e di collina

BLU LINE
Studio e sviluppo di nuovi prodotti di sintesi e biologici per il controllo delle malattie trasmesse da seme di orzo e frumento duro

PRO.SE.ME
Sviluppo di nuovi genotipi di frumento duro adatti ad ambienti fertili dell’Italia Centro-Settentrionale

Collaborazioni internazionali (regolate da progetto)

USA Università di:       Davis, Riverside, Oregon, Ohio, Pullman
Germania:        PIK-Potsdam, IPK-Gatersleberg, Univ. di Halle
Inghilterra:  Crop Performance and Improvement Division Rothamsted Research
Australia:          Università di Adelaide
Ungheria:         Accademia delle Scienze, Martonvasar
Repubblica Ceca:         ICP, Praga
Francia Università di Marsiglia - Luminy
Polonia:            Accademia delle Scienze, Cracovia
Siria:    ICARDA (Aleppo)
Turchia Cereal Research Inst. for Field Crops, Ankara
Spagna:            Inst.for Sustainable Agriculture of Cordoba,  Mediterranean Agronomic Institute of Zaragoza
Algeria:            Università di Setif

Collaborazioni nazionali

Istituti CRA: Istituto sperim. Ceralicoltura Sez. di FG, SAL, MERC, CT, AGR –  Istituto sperimentale Colture Industriali – Istituto sperimentale per l’Orticoltura – Ist. sperim. Floricoltura – Ist. sperim. Agrumicoltura – Ist. sperim. Patologia Vegetale – Ist. sperim. Colture Foraggere

Istituti CNR: Bari (micotossine)
Istituto DIBIT – San Raffaele (MI)

Università: Verona – Lecce – Modena Reggio – Ferrara – Napoli – Parma – Ancona – Sassari – Milano - Pavia

ENEA - Casaccia

Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori – Milano

Fondazione Biotecnologie – Torino

Collaborazioni locali

- Dipartimento di Nutrizione Animale, Facoltà di Medicina Veterinaria, Università degli studi di Napoli Federico II, Napoli

- Dip. di Ecologia del Territorio e degli Ambienti Terrestri, Facoltà di SSMMFFNN, Università degli Studi di Pavia

- Istituto Nazionale per lo Studio e la Cura dei Tumori, Milano

Collaborazioni con privati per attività di miglioramento genetico regolate da convenzioni.

La Sezione è sede della Presidenza della Società Italiana di Genetica Agraria e della Presidenza dell’associazione Italiana delle Società Scientifiche Agrarie. Fa parte anche del Consiglio direttivo della Federazione Italiana Scienze della Vita e della Unione Nazionale delle Accademie italiane per l’agricoltura, la sicurezza alimentare e la tutela ambientale.

Varietà rilasciate

  Orzo:         n. 14 (Arda nel 1995 ha occupato il 30% della superficie nazionale ed oggi è la più coltivata in Grecia

Le varietà Nure e Aliseo sono risultate prime nelle prove di valutazione territoriale in Spagna (2004)

Avena:          n. 2 (I^a e III^a nelle prove nazionali)

Triticale:       n. 1

Banca del germoplasma

La Sezione dispone di due celle per la conservazione del germoplasma in condizioni controllate di temperatura e umidità.

Sono conservate per il mantenimento in purezza e il loro uso in programmi di genetica, pre-breeding e breeding i seguenti materiali genetici:

N° 30 specie del genere Hordeum

N° 600 accessioni di H. spontaneum

N° 1000 varietà di orzo di diversa provenienza

N° 300 mutanti di orzo

N° 250 varietà di triticale

N° 150 varietà di avena

Stock genetici di resistenza a malattie fogliari di frumento tenero e frumento duro.

Prodotti biotecnologici disponibili

Sono stati clonati presso il laboratorio circa 15 geni coinvolti nei meccanismi di resistenza a patogeni, stress freddo, stress da siccità:

Sono disponibili:

- Anticorpi per il monitoraggio di geni inducibili da stress

- Costrutti per la trasformazione di dicotiledoni e monoctiledoni per resitenza a patogeni

- Piante trasformate di Arabidopsis e tabacco per lo studio della funzione dei geni clonati

- Popolazioni segreganti per la costruzione di mappe genomiche molecolari

- Marcatori molecolari per il breeding assistito e per la diagnostica degli OGM.

Incarichi universitari

Università di Modena e Reggio Emilia:

A.Michele Stanca – Miglioramento genetico e OGM in agricoltura

Giampiero Valè – Fisiologia della Produzione + Biotecnologie difesa delle piante

Valeria Terzi – Analisi OGM in agricoltura

Università di Piacenza:

Fulvia Rizza – Fisiologia vegetale – nell’ambito della Laurea Specialistica in “Difesa delle Colture per una Produzione Ecocompatibile”

Università di Napoli:

Valera Terzi – Biotecnologie applicate all’alimentazione animale

Attività divulgativa

La Sezione è meta di visite di istruzione per agricoltori – tecnici agricoli – ricercatori – studenti (dalle scuole elementari all’università)

I ricercatori sono tutor di tesisti di triennio (N. 5), di specializzazione (N. 6) e dottorato (N. 14)

Prospettive

La Sezione si colloca principalmente nel settore della biologia agraria avanzata, dell’agronomia e della tecnologia per lo sviluppo degli alimenti funzionali e dell’orzo da malto (Fiorenzuola è l’unico laboratorio nazionale competente in materia di orzo da malto).

Tutte le ricerche hanno l’obiettivo di sviluppare nel nostro Paese una moderna cerealicoltura sostenibile.

Per questo, la biologia molecolare applicata allo studio delle piante coltivate occupa un’importante quota di impegno dei ricercatori e si basa su tre momenti fondamentali:

1) - conoscenza del funzionamento genetico-metabolico del sistema pianta (ricerca di base), senza il quale non è possibile sviluppare il punto 2; 

2) - tecnologie di aiuto al miglioramento genetico tradizionale e caratterizzazione dei prodotti agricoli;

3) - sviluppo di nuovi genotipi adatti ad una moderna agricoltura attraverso l’interazione pubblico-privato, in modo da ridare nuove energie all’industria sementiera nazionale.

Nell’ambito del CRA, la Sezione si propone come punto di riferimento nell’ambito delle biotecnologie vegetali, principalmente rivolte allo studio della resistenza a stress biotici e abiotici, della qualità dei prodotti agricoli, e nell’obiettivo di promuovere e partecipare a iniziative nazionali e internazionali di genomica strutturale e funzionale.

Le potenzialità della genomica, come noto, mettono chiaramente in evidenza il ruolo strategico di questo settore della ricerca per lo sviluppo economico dei prossimi anni, in quanto attraverso la genomica vegetale è possibile sviluppare nuovi prodotti e nuove filiere agro-industriali. Tutto ciò permetterà l’integrazione di centri e laboratori con competenze e start-up diversi, per la realizzazione di ricerche avanzate nel settore della biologia agraria.

La capacità e la possibilità di ospitare studenti per tutti i livelli di tesi (triennio – specialistica – dottorato), permette l’addestramento scientifico e la formazione continua dei giovani ricercatori, base indispensabile per il futuro della ricerca agricola italiana.