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Laboratorio di Fisiologia e Biotecnologie Vegetali

        Con il nuovo millennio, l'umanità sta affrontando problemi per troppo tempo rinviati. Tra le maggiori sfide c'è quella di soddisfare la domanda alimentare per un rapido aumento della popolazione globale, stimata in oltre 9 miliardi entro il 2050. Le malattie delle piante stanno causando a livello globale perdite sostanziali nella produzione di colture di base, minando l'obiettivo urgente di un aumento del 60% -70% necessario per soddisfare la domanda alimentare, nonché compromettendo la sicurezza alimentare a causa della presenza di pesticidi e/o tossine. Inoltre, i cambiamenti climatici hanno un impatto negativo sulla produzione agricola e sulla disponibilità di acqua e terra per l'agricoltura, favorendo al contempo la distribuzione dei parassiti.

In tale scenario, sono necessarie strategie di controllo sicure e sostenibili per la gestione delle malattie delle colture. Pertanto, dobbiamo sfruttare l'immunità delle piante che, se attivata tempestivamente, può contrastare efficacemente i fitopatogeni, salvare parte del raccolto globale attualmente perso a causa di malattie e prevenire la contaminazione degli alimenti.

Ad oggi, la biotecnologia rappresenta la nostra migliore risorsa sia per proteggere la resa delle colture che per una maggiore sostenibilità, basata sulla scienza, in agricoltura. Negli ultimi decenni, le biotecnologie agricole hanno compiuto importanti progressi basati sulla diffusione di tecnologie nuove, veloci ed efficienti, offrendo un ampio spettro di opzioni per la comprensione dei tratti chiave di resistenza da trasferire e applicare in modo rapido ed efficiente nei programmi di selezione delle colture.

Le linee di ricerca del Laboratorio di Fisiologia Vegetale e Biotecnologia mirano a combinare conoscenze scientifiche con metodi biotecnologici innovativi per migliorare la resilienza delle colture agli stress biotici per poter consentire agli agricoltori di ottenere rese elevate diminuendo l'uso di sostanze chimiche e acqua.

 

With the new millennium, humankind is facing issues for too long postponed. Among the greatest challenges is to meet the food demand for a rapid increase in global population, estimated to exceed 9 billion by 2050. Plant diseases are globally causing substantial losses in staple crop production, undermining the urgent goal of a 60%-70% increase needed to meet the food demand and compromising food safety because of the presence of pesticides and/or toxins. Additionally, climate changes negatively impact crop production as well as water and land availability for agriculture, while favoring pest distribution.

In such a scenario, harmless and sustainable control strategies for crop disease management are required. Therefore, we need to exploit plant immunity that, if timely activated, can efficiently contrast phytopathogens, save part of the global harvest currently lost to diseases and prevent food contamination.

Nowadays, biotechnology represents our best resource both for protecting crop yield and for a science-based increased sustainability in agriculture. Over the last decades, agricultural biotechnologies have made important progress based on the diffusion of new, fast and efficient technologies, offering a broad spectrum of options for understanding plant molecular mechanisms and breeding. This knowledge is accelerating the identification of key resistance traits to be rapidly and efficiently transferred and applied in crop breeding programs.

The Plant Physiology and Biotechnology Laboratory research lines aim at combining science-based knowledge with innovative biotechnological methods to enhance crop resilience to biotic stresses to enable farmers producing high yields while decreasing the use of chemicals and water.

 

LINEE DI RICERCA DEL LABORATORIO/ LAB RESEARCH LINES

 

- Uso di oligosaccarine per innescare e/o incrementare l'immunità delle piante: un approccio sostenibile per migliorare la resilienza allo stress biotico nel grano.

- Modifiche della parete cellulare vegetale per aumentare le risposte di difesa del grano efficaci contro i patogeni fungini.

- Re-Waste - un approccio di economia circolare per trasformare i rifiuti organici del Lazio in una risorsa per l'agricoltura. Re-Waste si propone di convertire i rifiuti provenienti da mense e aziende agricole in fertilizzanti, ammendanti e pesticidi a basso costo e basso impatto ambientale attraverso la loro trasformazione, durante la produzione, in un residuo secco a volume ridotto, il cui utilizzo come fertilizzante o induttore delle difese naturali delle piante contro i patogeni sarà valutato. Oligosaccaridi bioattivi presenti nel residuo possono essere ulteriormente utilizzati come prodotto fitosanitario "verde", contribuendo alla sostenibilità economica e ambientale sia della gestione degli scarti di mensa o agricoli che dell'agricoltura nella Regione.

 

- Use of oligosaccharins to trigger and/or boost plant immunity: a sustainable approach to improve resilience to biotic stress in wheat.

- Modifications of the plant cell wall to increase the effective defense responses of wheat against fungal pathogens.

- Re-Waste - a circular economy approach to transform Lazio's organic waste into a resource for agriculture. Re-Waste aims to convert waste from canteens and farms into fertilizers, soil improvers and pesticides with low cost and low environmental impact through their transformation, during production, into a dry residue at reduced volume, whose use as a fertilizer or inducer of the natural defenses of plants against pathogens will be evaluated. Bioactive oligosaccharides present in the residue can be further used as a "green" plant protection product, contributing to the economic and environmental sustainability of both the management of canteen or agricultural waste and agriculture in the Region.

 

PERSONALE ATTUALE/CURRENT STAFF

 

Prof. Daniel V. Savatin – Responsabile Scientifico/PI

Dr.ssa Valentina Bigini – Dottoranda/PhD Student

Dr.ssa Sarah Giulietti – Dottoranda/PhD Student

Dr.ssa Valentina Ceccarelli – Dottoranda/PhD Student

Dr.ssa Martina Felli – Dottoranda/PhD Student