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Benedetta Margiotta
Ruolo
II livello - I Ricercatore
Organizzazione
Consiglio Nazionale delle Ricerche
Dipartimento
Non Disponibile
Area Scientifica
AREA 07 - Scienze agrarie e veterinarie
Settore Scientifico Disciplinare
AGR/07 - Genetica Agraria
Settore ERC 1° livello
LS - LIFE SCIENCES
Settore ERC 2° livello
LS9 Applied Life Sciences and Non-Medical Biotechnology: Applied plant and animal sciences; food sciences; forestry; industrial, environmental and non-medical biotechnologies, bioengineering; synthetic and chemical biology; biomimetics; bioremediation
Settore ERC 3° livello
LS9_4 Aquaculture, fisheries
Sono state presentate le otto attività che contraddistinguono il progetto PSR Misura 214 SaVeGraINPuglia fondamentali per il raggiungimento dell'obiettivo prioritario relativo al recupero, caratterizzazione, salvaguardia e valorizzazione di leguminose e cereali da granella e foraggio in Puglia e i primi risultati relativi al reperimento in diversi areali ed habitat regionali dei cereali, caratterizzazione e conservazione ex situ ed in situ attuata applicando protocolli di tutela Regionali ed Internazionali. Nel corso della manifestazione organizzata dal GAL SEB è stato inoltre sottoscritto un protocollo d'intesa per la tutela e valorizzazione del grano buono di Rutigliano da parte di vari enti di ricerca pugliesi. La manifestazione è stata seguita con interesse anche dalla stampa locale.
Presentazione risultati preliminari relativi ai cereali raccolti nell'ambito del progetto saVeGraINPuglia in occasione dell'evento Le Notti Verditenutosi a Lecce, dal 22 Aprile al 1 Maggio 2016.
Glutenin polymers are formed by high (HMW-GS) and low molecular weight glutenin subunits (LMWGS). The latter group of subunits has been less characterised compared to the former due to their great number and heterogeneity.In order to gain more information on the LMW-GS, we have used a durum wheat line carrying a 1BL.1RS translocation, in which the short arm of the chromosome 1B is replaced by the short arm of the chromosome 1R of rye. This line was obtained using the durum wheat cultivar Cando, in which the translocation is present, crossed and back-crossed four times with the Italian durum wheat cultivar Svevo. Comparative electrophoretic and mass spectrometric analyses carried out on LMW-GS prepared from the durum wheat cultivar Svevo and the line carrying the 1BL.1RS translocation have provided further information on these complex group of proteins. In particular, all the three types of typical LMWGS (LMW-s, LMW-m and LMW-i) were identified in Svevo, whereas the latter group is the only one present in the line with the 1BL.1RS translocation, thus confirming previous findings of the association of the LMW-i type subunits with genes present on chromosome 1A.
L'istituto di Bioscienze e BioRisorse del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IBBR) ha coordinatole attività dei venti partner del progetto provvedendo alle verifiche scientifiche ed amministrativesuddivise secondo le differenti macro-tipologie di risorse raccolte ed oggetto del programmaapprovato: leguminose, cereali e foraggere. L'attività di coordinamento scientifico si è avvalsadell'ausilio di tre aziende esterne che hanno agevolato, con i loro servizi, il raggiungimento degliobiettivi definiti nell'ambito delle attività di indagini storiche e bibliografiche, rilievi, raccolta eprima caratterizzazione, caratterizzazione morfologica, raccolta dati relativi agli agricoltori perla conservazione in situ, immissione dati nella banca dati di progetto, supporto agli utenti per laimmissione dati. Per le attività di coordinamento relativa alla gestione amministrativa e alla verificacontabile amministrativa ci si è avvalsi di una società e, per la gestione dati AGEA, di un consulenteesterno che si è occupato della immissione dati sul portale. E' stato infine affidato ad una aziendalocale la gestione dei tre eventi programmati nell'ambito del progetto e che hanno visto convolti tuttii partner.L'organigramma interno è servito a definire, nell'ambito delle due macro-tipologie leguminose ecereali, le aree d'intervento del personale del CNR-IBBR di Bari. Sono stati pertanto creati gruppi adhoc per indagini storiche, esplorazione del territorio, conservazione, caratterizzazione, risanamento,immissione dati, gestione informatica, segreteria e gestione amministrativa.
Landraces and obsolete durum wheat cultivars bave been successfully maintained in situ and ex situ and both "on-farm" and "in long-term storage" safeguarding useful traits along with characters of minor interest for crop improvement. Modem phenotyping and genotyping approaches bave been recently adopted in breeding programs to explore this gen11plasm supporting the introgression of some valuable trait into modem cultivars. Twenty-seven old durum wheat landraces and obsolete cultivars from South Italy were investigated for two years in field trials in order to identify nove! sources of genetic variability for wheat grain quality improvement. A selected number of grain quality traits (thousand-kemels weight, hectoliter weight, protein content, carotenoid content, gluten index) were evaluated according to AACC Intemational Methods and protein components of wheat kemel (gliadins, glutenins, waxy proteins) identified by biochemical techniques (ID-PAGE). A set of 26 SSR molecular markers was also used to explore the genetic diversity. Comparative analyses of phenotypic and genotypic data showed the maintenance of high genetic variability in the old durum wheat gem1plam. Significant differences among landraces, obsolete and modem cultivars were observed for grain protein content. Biochemical characterization of gliadins and glutenin subunits (low and high molecular weight glutenin subunits, LMW-GSs and HMW-GSs) established that twenty possessed gliadin y-45 and LMW-GS2, three y-42 and the LMW-GSl and four y-43,5 with different forms of LMW-GSs. The analysis of HMW-GSs showed alleles usually present in dmum wheat and three new allelic variants. The two common fonns of waxy proteins were also identified in ali landraces and cultivars. Extensive polymorphism was detected at molecular leve!. The results suggested that unexplored genetic diversity was stili available in landraces and obsolete durum wheat cultivars which were assembled in groups of genotypes on a regional geographical basis.
Durum wheat (Triticum turgidum ssp. durum) is typically used to produce pasta. In some parts of the world, it isused to make bread but with inferior loaf volume and texture compared with common wheat bread. This study describes theeffect on technological properties of pasta and bread made from durum wheat cv. Svevo (recurrent parent (S), HMW-GS, 7+8) and two isogenic genotypes carrying pairs of additional subunits 5+10 (S 5+10) or 2+12 (S 2+12), normallypresent at the Glu-D1 locus in bread wheat. The semolina was re-ground to flour, mixed in various proportions with bakersflour and used to prepare loaves. The dough properties of the S 5+10 line were markedly different from Svevo, having overstrong,stable dough, low wet gluten and elasticity; S 2+12 also displayed stronger dough. Pasta prepared from thesegenotypes showed lower cooked firmness (adjusted for protein differences), ranked Svevo > S 5+10 = S 2+12. There were noother differences in pasta cooking quality. Bread loaf volume and loaf score decreased as more bakers flour was replacedby durum flour, but the decline varied with the genetic material and dosage. The greatest reduction in loaf volume occurredusing S 5+10 and the least with S 2+12, which was similar to Svevo. Bake score was reduced with S 5+10 only. The bestloaf was made using Svevo. This work shows that it is possible to manipulate the processing properties of pasta anddurum-bread-wheat blends by altering the glutenin subunit composition. This represents an efficient tool to finelymanipulate gluten quality in durum wheat.
Durum (Triticum turgidum L. subsp. durum (Desf.) Husn.) and common (Triticum aestivum L. subsp. aestivum) wheat landraces are mixtures of mostly homozygous genotypes characterized by broad adaptations to local environmental conditions. In this study, we estimated the genetic diversity in three old durum landraces ("San Pasquale", "Grano Ricco" and "Dauno III") and a common wheat landrace ("Bianchetta") by using phenotypic traits and Single Nucleotide Polymorphism (SNP) markers. Large phenotypic variation was found for yield components and grain-quality traits. The landraces "Grano Ricco" and "Dauno III" showed high grain yield per spike, kernel weight and grain protein content, suggesting that they could be a source of favorable alleles. SNP analysis showed a higher diversity within landraces in "Bianchetta" (9.5 %) and "Grano Ricco" (9.4 %) than in "Dauno III" (3.2 %) and "San Pasquale" (1.5 %). Comparing marker profiles, different haplotypes were found within each landrace indicating a genetic structure based on a mixture of genotypes. The phenetic analysis underlined four distinct clusters corresponding to the four wheat landraces examined. The phenetic tree showed that "Dauno III" and "San Pasquale" were strongly related with cultivars derived from Mediterranean durum landraces and genetically distant from "Grano Ricco" which clustered with 'Russello' and 'Timilia', two durum cultivars originated from southern Italy durum landraces.
In the last two decades quality related durum wheat research has been also aimed to the characterization of section of germplasm collections maintained in gene banks to improve technological properties of wheat flour and semolina by careful manipulation of genetic makeup associated to proteins and starch.At CNR-IGV accessions containing genes and alleles of interest, have been exploited to increase genetic variation at protein loci and to identify useful genes or combinations of alleles holding specific quality attributes far breeding programs. The genetic makeup of kemel proteins from different gennplasm collections of different origins has been detem1ined by biochemical, molecular and recently proteomic approaches. Genotypes selected have been used to produce highly productive resistant wheat lines, suitable far quality and nutritional requirements of the consumers and adaptable to different climatic conditions. The information about allelic composition of the different group of proteins, have also been used to build a databases continuously updated.
Il grano buono di Rutigliano è un grano duro coltivato tradizionalmente nel omonimo comune in provincia di Bari. Nell'ambito del progetto SaVeGraINPuglia questa varietà locale è stata oggetto di una caratterizzaione multidisciplinare.
L'Economia rustica del Regno di Napoli" del 1835 riporta tra le colture della Daunia presenti nei "poderi arabili", "masserie di campo" caratterizzate da terreni estesissimi e "versurieri" da terreni di piccole dimensioni, il grano duro Carlantino, frumento somigliantissimo alla Saragolla dalla quale differisce per "i grani più sottili e più lucidi". Nei documenti sulla storia dell'alimentazione dell'Alta Murgia (1844-1846) tale coltura è segnalata tra i frumenti con le rese migliori "di consueto somministrati ai panettieri". Nel 1927 l'arciprete Ernesto Josa riporta nel testo da lui redatto su Carlantino che le industrie ed il commercio della zona erano limitati alla esportazione dei grani duri detti "Carlantini" mentre il De Cillis, sempre nello stesso anno citando anche i sinonimi (Duro comune, Abbondanza), ne descrive le caratteristiche agronomiche: autunnale di media precocità, coltivato sia in pianura che collina, poco esigente rispetto alla "abitabilità del terreno", di medio accestimento, resistente all'allettamento, poco alla stretta, di più alle ruggini, di produttività elevata e stazionaria nelle zone di produzione.Il Carlantino da tempo soppiantato dalle varietà moderne nel territorio di origine, i Monti Dauni, è stato recentemente reintrodotto in un area ristretta in prossimità della cittadina, lì dove molto probabilmente tale antica varietà veniva coltivata dal 1800. Considerata l'inesistenza di tale risorsa in zona, il reperimento in questo caso è stato effettuato presso Banche del germoplasma che lo conservavano da tempo. La antica varietà è stata pertanto seminata e poi raccolta da un agricoltore della zona e successivamente conservata presso la banca del germoplasma del CNR-IBBR di Bari dove è stata sottoposta a controllo dello stato fitosanitario (Finetti et al. poster convegno), caratterizzazione morfologica, genetica, qualitativa. I risultati mostrano caratteristiche morfologiche simili ad alcune Saragolle impiegate nella prova, mentre composizione proteica e contenuto in sostanze azotate risultano superiori alle varietà commerciali impiegate come riferimento. E' stato inoltre determinato il contenuto di fitina e i risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli rilevati in alcune varietà commerciali. Al fine di salvaguardare tale risorsa è stato predisposto un protocollo e stipulato un contratto per la conservazione "in situ" con l'unico agricoltore dalla zona che al momento la coltiva e la utilizzerà per reintrodurre, seguendo le ricette degli anziani del luogo, il "pane di Carlantino" negli antichi forni a paglia della zona.
I cereali sono piante annuali la cui caratteristica principale è la produzione di semi secchi. Alimento base per l'alimentazione umana ed animale sono in grado di fornire da soli una notevole percentuale di energia alimentare, proteine e micronutrienti. Le colture mondiali di cereali più importanti sono il frumento, l'orzo, il riso, il granturco (mais), il sorgo, il miglio, l'avena, e la segale. Gli alimenti che da essi possono essere prodotti variano enormemente tra di loro per la struttura, le caratteristiche sensoriali e valore nutritivo. L'origine, la domesticazione, la classificazione botanica e la struttura e composizione dei semi sono state esposte ed illustrate con immagini. Sono state anche fornite informazioni relative ad alcune razze locali da ricercare e da salvaguardare nella Regione Puglia.
Molti cereali originari del bacino del Mediterraneo e coltivati in Italia mostrano un'ampia gamma di popolazioni locali ed ecotipi, altamente adattate al loro ambiente (landraces). Esse possono essere caratterizzate attraverso i loro fenotipi, morfotipi e le proprietà organolettiche. La resa e qualità di queste colture è ancora ampiamente dipendente da diversi stress, incluso le malattie causate da batteri, funghi e virus, che hanno un forte impatto sulle produzioni. Nell'ambito del PSR "SaVeGraINPuglia" abbiamo valutato lo stato fitosanitario, per quanto concerne i virus, di landraces di cereali pugliesi campionate in diversi siti e habitat regionali. Determinarne lo stato sanitario è il primo passo per proteggere e migliorare la qualità delle collezioni. Le sintomatologie variano in funzione delle landraces e degli agenti virali responsabili dell'infezione. In alcuni casi le malattie non sono sintomatiche, passando inosservate. Inoltre, i virus mostrano alte frequenze di mutazione, con possibile insorgenza di ceppi differenti. Per superare questo ostacolo abbiamo usato tecniche di diagnosi molecolare che hanno permesso la preparazione di saggi specifici per l'identificazione di specie virali. Un saggio diagnostico virale è stato condotto su 195 campioni di cereali, per valutare la prevalenza di alcuni virus specifici. Sono state saggiate diverse accessioni delle seguenti specie/varietà: Triticum aestivum L., T. aestivum var. lutescens (Alef.) Mansf., T. aestivum var. villosum (Alef.) Mansf., T. aestivum var. aestivum, T. aestivum var. graecum (Korn.) Mansf., Hordeum vulgare L., Avena sativa L., Triticum sp., T. durum (Desf.) Husn., T. durum var. hordeiforme (Host) Korn, T. durum var. melanopus (Alef.) Korn. e T. durum var. affine Korn. I saggi sono stati condotti con RNA dot-blot e trascrizione inversa - reazione a catena della polimerasi (RT-PCR). I seguenti virus sono stati considerati: Barley yellow mosaic virus (BaYMV), Barley mild mosaic virus (BaMMV), Soil-borne cereal mosaic virus (SBCMV), Wheat spindle streak mosaic virus (WSSMV) ed Oat mosaic virus (OMV). Solo tre virus sono stati rinvenuti con RT-PCR o RNA dot-blot, usando sonde specifiche: SBCMV, rinvenuto con RT-PCR in due campioni di H. vulgare ed A. sativa; BaMMV, rinvenuto con RT-PCR nel 9% del materiale saggiato di T. aestivum L. var. lutescens e T. durum var. hordeiforme. Infine, circa l'83% dei campioni è risultato positivo per WSSMV con entrambi i metodi, principalmente nelle varietà saggiate di T. aestivum, T. durum, H. vulgare ed A. sativa. Un sequenziamento high-throughput con piattaforma Illumina per smallRNAs è attualmente in corso, per identificare e caratterizzare ulteriormente virus noti o sconosciuti, da piante infette selezionate.
Tra le risorse genetiche vegetali pugliesi cerealicole reperite nell'ambito del progetto SaVeGraINPuglia è stato recuperato il "grano buono di rutigliano". Per tale risorsa è stato predisposto un piano di recupero, di salvaguardia, caratterizzazione e conservazione in situ. Nell'ambito dell'iniziativa sono stati presentati i risultati preliminari e le azioni da svolgere per la valorizzazione di tale risorsa per il futuro.
L'articolo illustra gli obiettivi ed i risultati più salienti relativi al PSR Regione Puglia progetto SaVeGraINPuglia.
La Società Agrogreen Service S.r.l.s. nell'ambito del Progetto SaVeGraINPuglia ha svolto per conto delCNR-IBBR nei territori dell'Alta Murgia e Valle d'Itria le seguenti attività:o Interviste preliminari e di profondità progettate seguendo lo schema delle schede storichepredisposte dal CNR-IBBR ad anziani agricoltori, consulenti, funzionari di organizzazioni professionali;o Ricognizioni storico-bibliografiche di strutture pubbliche e private (Biblioteche, Archivi di famiglia,Musei);o Raccolta georeferenziata di leguminose e cereali;o Archiviazione dei dati nella banca dati del progetto (schede descrittive dell'aziende visitate,documentazione fotografica 2D e 3D, dati di georeferenziazione).Le interviste preliminari e di profondità sono state effettuate condividendo le scelte operative suisoggetti da intervistare con il CNR-IBBR ed altri partner coinvolti nelle indagini storiche. In meritoalle indagini storico-bibliografiche, il lavoro di reperimento di testi, riviste e pubblicazioni relativealle antiche varietà di leguminose e cereali pugliesi è stato svolto presso le biblioteche comunali di:Altamura, Gravina in Puglia, Ruvo di Puglia, Cassano delle Murge. Grazie alla disponibilità dell'Unità diricerca per i Sistemi Colturali degli Ambienti caldo aridi (CREA-SCA) di Bari, è stato inoltre possibileaccedere ad una raccolta di testi e pubblicazioni dei primi decenni del '900 del Prof. Pantanelli. Laricerca è stata estesa alle biblioteche private quale quella della famiglia Jatta di Ruvo di Puglia che haconcesso la possibilità di accedere al suo archivio privato. E' stato inoltre visitato il Museo Etnograficodell'Alta Murgia di Altamura in quanto custode di molti attrezzi riconducibili alle attività contadinedell'inizio del '900.Le attività di reperimento di materiale propagativo sono iniziate a fine settembre 2014 ed hannopermesso di acquisire campioni di leguminose e cereali nell'Alta Murgia e nella Valle d'Itria. Negliareali monitorati è stata rilevata la presenza di un notevole patrimonio di risorse genetiche vegetalidi interesse del progetto.In particolare nell'area dell'Alta Murgia, sono stati raccolti campioni di cece nero rugoso e liscio (Cicerarietinum L.), di cicerchia bianca e screziata (Lathyrus sativus L.), di fava (Vicia faba L.), di Grano duroCappelli (Triticum durum Desf.), Terminillo e Saragolla (Triticum durum Desf.), e farro dicocco (Triticumturgidum L. spp. dicoccum Schubler), coltivati ancora oggi dagli agricoltori per autoconsumo e/o perla vendita come prodotti di nicchia.
Nell'ambito dell'azione di raccolta di germoplasma del progetto SaVeGraINPuglia (Misura 214 delPSR 2007-2013 della Regione Puglia), sono state effettuate indagini in prossimità o all'interno di areeprotette e rete Natura 2000, dove sono state raccolte testimonianze scritte e verbali oltre a diverseaccessioni (cereali da granella e leguminose). Le indagini hanno riguardato anche diverse aziendeagricole dislocate in vari Siti di Interesse Comunitario (SIC) presenti nel vasto territorio pugliese.Il territorio del Gargano, che comprende il Parco Nazionale del Gargano, al cui interno sono presentinumerosi SIC e ZPS (zone di protezione speciale), è caratterizzato da paesaggi montani brulli maricchi di biodiversità con la presenza di varietà cerealicole e legumi di antica origine. Gli agricoltoriconservano ancora antiche accessioni, tramandate nel corso del tempo, che coltivano per usopersonale. Le aree agricole sono ben integrate nel paesaggio naturale circostante.Il SIC "Zone umide della Capitanata" comprende il vasto territorio delle saline di Margherita di Savoia(Riserva Naturale Statale di popolamento animale) intorno alle quali si sviluppa il paesaggio agrariodove, un tempo, venivano coltivate varietà disparate di cereali oggi del tutto scomparsi. Gli studicondotti nell'area hanno comunque messo in luce come siano ancora presenti coltivazioni significativedi legumi di antica tradizione.Le aree agricole tradizionali si armonizzano con le superfici naturali in un contesto paesaggistico trai più antichi della Puglia (oliveti secolari), all'interno del SIC "Torre Guaceto e Macchia S. Giovanni",nella provincia brindisina, dove insistono valori di tutela del territorio volti alla sana agricolturaecocompatibile. Qui gli agricoltori custodi si sono aggregati in un consorzio che tutela e valorizza iprodotti pugliesi tradizionali tra cui il grano duro Senatore Cappelli.Le indagini sul campo attestano che in alcune aree del territorio pugliese la tutela dell'agrobiodiversitàè resa possibile grazie all'integrazione di pratiche agricole ecosostenibili con la tutela del patrimonionaturale.
Kernel proteins, gliadins, glutenins and waxy proteins, present in wild and cultivated wheat collections, are analysed by different techniques in order to evaluate genetic resources and identify useful alleles, to be used in quality breeding programs in durum and bread wheat. Advances in technologies are continuously applied to extend the knowledge on these classes of proteins, encoded by genes at Gli-1, Glu-1 and Wx-1 loci, in order to shed light on the structure-function relationships and to use these information to better address breeding activities. The study of the genetical aspects of these proteins, which is carried out using biochemical, molecular and proteomic approaches, contribute to widen the number of genotypes potentially useful for breeders. Genotypes selected for novel alleles, are introduced into elite bread and durum wheat cultivars through crossing programs with the final aim to produce lines and varieties with superior quality and nutritional characteristics, capable to satisfy requirements of end users. Data obtained for the mentioned proteins are also being used to realize a database. Examples of a few lines identified and their utilization will be illustrated.
Il progetto PSR-regione Puglia "SaVeGraINPuglia" sta studiando le varietà locali di leguminose, cereali e foraggere della regione Puglia. Obiettivi del progetto sono: il reperimento di tali varietà locali e delle informazioni storiche ad esse connesse (dati pubblicati su testi antichi, conoscenze tramandate oralmente, tradizioni e ricette), la caratterizzazione del materiale raccolto e la sua salvaguardia tramite conservazione ex situ e in situ. La presentazione ha illustrato i risultati delle attività svolte dal CNR-IBBR, capofila del progetto.
Il progetto PSR-regione Puglia "SaVeGraINPuglia" sta studiando le varietà locali di leguminose, cereali e foraggere della regione Puglia. Obiettivi del progetto sono il reperimento di tali varietà locali e delle informazioni storiche ad esse connesse (dati pubblicati su testi antichi, conoscenze tramandate oralmente, tradizioni e ricette), la caratterizzazione del materiale raccolto e la sua salvaguardia tramite conservazione ex situ e in situ. Nel corso della presentazione sono stati illustrati i risultati raggiunti.
Il progetto SaVeGraINPuglia per la sezione cerealicola ha coinvolto 14 partner, pubblici/privati, suun totale di 21 previsti dal programma operativo, variamente distribuiti negli 11 ambiti di paesaggioinclusi nel Piano Paesaggistico Territoriale Regionale (PPTR). Al fine di contestualizzare e preservareal meglio le risorse nei luoghi dove da almeno 80 anni sono state tradizionalmente coltivate è statodefinito un piano d'intervento sul territorio tenendo conto degli ambiti territoriali, per i quali sonoben note le caratteristiche morfo-tipologiche e le componenti storico-insediative. Le informazionistoriche sono state reperite in biblioteche inserite in ciascuno dei sei poli regionali afferenti al SistemaBibliotecario Nazionale (SBN), in numerose biblioteche regionali e attraverso testimonianze di anzianiagricoltori che hanno memoria delle tecniche colturali, proverbi, ricette, usi rituali relativi alle risorse.Avvalendosi delle informazioni raccolte e grazie alla fitta rete di relazioni con i GAL, associazioniculturali, esperti di settore, sono state individuate le aree da monitorare.Una sezione dei campioni raccolti è stata sottoposta a risanamento fitosanitario e caratterizzazionemorfologica, genetica, tecnologica, nutrizionale.Particolarità del progetto è stata l'integrazione dei dati rilevati nell'ambito di ciascuna attività direperimento, risanamento, caratterizzazione, conservazione ex situ ed in situ. Tale integrazione haconsentito di tracciare il profilo di alcune risorse e messo in luce un possibile modello di conservazionedinamica dei cereali.
During the last two decades, our research activities have been focused on four different topics: 1)evaluation and characterization of wild and cultivated genetic resources using multidisciplinaryapproaches; 2) selection of genotypes having useful genetic, agronomic, quality and nutritionaltraits; 3) production of useful pre-breeding lines; 4) support to local communities to promote thecultivation in the traditional areas of the local varieties (on-farm conservation) with interestingagronomic performance and good nutritional and technological traits. The target seed componentsinvestigated are:o for legumes: anti-nutritionals, toxic factors, non-protein amino acids, and protein fractionswith high functional value (enzymes, enzyme inhibitors);o for cereals: gluten and waxy proteins associated to nutritional, functional and technologicalaspects of flour and/or semolina; macro and micro elements in whole and refined flour.Genetic variation at wheat and bean protein loci, seed storage protein composition, technologicaland nutritional quality, agronomic performances, aptitude to industrial processing are investigatedby several biochemical techniques, such as, one and two-dimensional gel electrophoresis (1D- and2D-PAGE), capillary electrophoresis (CE), reversed phase high performance liquidchromatography (RP-HPLC), gas-chromatography (GC), spectrophotometric dosages, molecularmarkers and proteomic approaches.Characterisation and valorisation of legume and cereal genetic resources allow to acquire usefulinformation to plain appropriate actions of safeguard and management of germplasm collections,as well as to support the request of quality marks for specific local varieties.Moreover, the identification of segments of genetic resources carrying out useful traits, is essentialto direct breeder programs during the pre-breeding selection. Case-studies of utilisation andvalorisation of genetic resources will be illustrated, along with the participation to research projectssupported by private and public institutions.
Triticum turgidum subsp. dicoccoides (Körn. ex Asch. et Graebn.) Thell. (AABB), the immediate progenitor of tetraploid and hexaploid wheats, is a species characterised by a wide range of protein polymorphism and by high protein content. Surveys on polymorphism and genetic control of the high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) present in this species, in two forms x- and y-type at the Glu-A1 and Glu-B1 loci, are still considered useful, both to improve technological properties of breeding varieties and to study the genome evolutionary process in wheats. Comparative Sodium Dodecyl Sulphate Polyacrylamide Gel Electrophoretic and Reversed Phase High Performance Liquid Chromatographic analyses (SDS-PAGE, RP-HPLC) of the HMW-GS present in several accessions of T. turgidum subsp. dicoccoides allowed the detection of new alleles of Glu-A1 and Glu-B1 loci, with x- and y-type glutenin subunits, apparently similar to those present in cultivated wheats in molecular weight, but different in surface hydrophobicity. In addition, changes in the number of x- and y-type subunits at the glutenin loci were also ascertained. The y-type subunits at the Glu-A1 locus, which are never expressed in cultivated bread and durum wheats, and single y-type expressed glutenin subunits at the Glu-B1 locus were also identified in several accessions. DNA extracted from samples, differing in number or type of HMW-GS and corresponding to x- and y-type genes at Glu-1 loci, were amplified using specific primers, two of which were constructed within the transposon-like sequence of Chinese Spring DNA and analysed by polymerase chain reaction. The results showed this insertion in some accessions of T. turgidum subsp. dicoccoides and also the presence of silent Ax, Bx and By type genes. The usefulness for breeding of these comparative analyses carried out on different HMW-GS alleles detected in Triticum turgidum subsp. dicoccoides, is discussed.
Presentazione dei risultati conseguiti nell'ambito del progetto di "Recupero, caratterizzazione, SAlvaguardia e ValorizzazionE di leguminose e cereali da Granella e foraggio IN Puglia"coltivate in Regione da almeno cinquanta anni. Il progetto, il cui acronimo è SaVeGraINPuglia, ha avuto come capofila l'Istituto di Bioscienze e Biorisorse (IBBR) del CNR di Bari e si è avvalso della partecipazione di partner appartenenti a diversi Enti di Ricerca, Enti Parco, Aziende private, Associazioni Culturali, ed Aziende Agricole operanti sul territorio regionale. I risultati ottenuti, enfatizzano il ruolo degli "agricoltori custodi" e incrementano il valore delle risorse genetiche vegetali reperite in Puglia agevolando la nascita di micro filiere di prodotti di nicchia.
Among wheat gluten proteins, the ?-type gliadins are the major responsible for celiac disease, anautoimmune disorder that affects about 1% of the world population. In fact, these proteins contain several toxicand immunogenic epitopes that trigger the onset of the disease. The ?-type gliadins are a multigene family,encoded by genes located at the complex Gli-2 loci.Results: Here, three bread wheat deletion lines (Gli-A2, Gli-D2 and Gli-A2/Gli-D2) at the Gli-2 loci were generated bythe introgression in the bread wheat cultivar Pegaso of natural mutations, detected in different bread wheatcultivars. The molecular characterization of these lines allowed the isolation of 49 unique expressed genes coding?-type gliadins, that were assigned to each of the three Gli-2 loci.The number and the amount of ?-type gliadin transcripts were drastically reduced in the deletion lines. Inparticular, the line Gli-A2/Gli-D2 contained only 12 active ?-type gliadin genes (-75.6% respect to the cv. Pegaso)and a minor level of transcripts (-80% compared to cv. Pegaso). Compensatory pleiotropic effects were observed inthe two other classes of gliadins (?- and ?-gliadins) either at gene expression or protein levels.Although the comparative analysis of the deduced amino acid sequences highlighted the typical structural featuresof ?-type gliadin proteins, substantial differences were displayed among the 49 proteins for the presence of toxicand immunogenic epitopes.Conclusion: The deletion line Gli-A2/Gli-D2 did not contain the 33-mer peptide, one of the major epitopestriggering the celiac disease, representing an interesting material to develop less "toxic" wheat varieties.
Il recupero, la propagazione a fini conservativi e la caratterizzazione di antiche varietà di leguminosee cereali reperite in Puglia nell'ambito del progetto SaVeGraINPuglia, sono divenute azioni strategicheper la salvaguardia della biodiversità regionale.In quest'ambito il CNR-IBBR ha condotto attività di propagazione e caratterizzazione morfologica dialcune risorse di leguminose e cereali da granella reperite nell'ambito del progetto. L'attività è statacondotta nell'annata agraria 20014/2015 per leguminose e cereali in agro di Altamura (BA), C.daVernacchiola e per i cereali presso l'Azienda didattico-sperimentale "Martucci" dell'Università degliStudi di Bari sita in Valenzano (Bari).Per le leguminose sono state esaminate in agro di Altamura 21 popolazioni locali: 11 di Vicia faba L.,9 di Lathyrus sativus L. ed 1 di Cicer arietinum L.; per i cereali 24 campioni di Triticum aestivum L.,21 di Triticum durum Desf 5 di Hordeum vulgare L., 3 di Avena sativa L. ed 1 di Zea mays L., raccoltein Puglia. Presso l'Azienda "Martucci" a Valenzano sono state esaminate singole piante relative a 24popolazioni di Triticum aestivum L., 21 di Triticum durum Desf, 5 di Hordeum vulgare L., 2 di Avenasativa L.La caratterizzazione morfologica è stata effettuata utilizzando schede di rilevamento caratteripredisposte dal CNR-IBBR per il progetto SaVeGRaINPuglia sulla base di quanto riportato nel PianoNazionale sulla Biodiversità di interesse agricolo e nei descrittori dell'International Board for PlantGenetic Resources (IBPGR).I dati di caratterizzazione raccolti e la documentazione fotografica relativa alle varie fasi fenologichesono stati archiviati nella banca dati del progetto. Il materiale raccolto è stato sottoposto alleconvenzionali procedure richieste per la conservazione ex situ presso le strutture del CNR-IBBR.
Introduction of high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) from the Glu-D1d locus of wheat into triticale restores the genetic constitution of high molecular weight glutenin loci to that of wheat and subsequently improves the breadmaking quality of triticale. One means of achieving such restoration of the genetic constitution is through the use of translocation lines. The aim of this study was to evaluate and compare the performance of translocations 1A.1D and 1R.1D with HMW-GS 5+10 and 2+12 in terms of physical dough tests and baking quality using four different sets of triticale lines, GDS7, Trim, Rhino, and Rigel. In general, significantly lower milling quality (flour yield), very low mixing times with lower loaf volume were typical of all the triticales studied except 1A.1D 5+10 lines, when compared to hard wheat flour (Pegaso). Among the lines studied, significantly higher loaf volume, mixograph dough development time (MDDT), and maximum resistance to extension (Rmax) were observed with 1A.1D 5+10 lines indicating that translocation of the Glu-D1d allele with HMW-GS 5+10 was beneficial in terms of improving the quality attributes. Although pure triticale flour from these lines did not possess the functional characteristics for good quality bread, the translocation 1A.1D that contains HMW glutenin subunits 5+10 showed significant improvement in quality characteristics, and could reasonably be expected to yield commercially satisfactory bread loaves when combined with bread wheat flour. Significantly higher UPP, Rmax, and MDDT values along with a lower gliadin-to-glutenin ratio in 1A.1D 5+10 of GDS7 and Rigel sets indicate that the molecular weight distribution was shifted to higher molecular weights, resulting in greater dough strength associated with 5+10 subunits.
Le proteine della cariosside, gliadine e glutenine, sono le principali responsabili delle caratteristiche tecnologiche degli impasti ottenuti da semole e/o farine di frumento duro e/o tenero. È possibile, grazie all'ausilio delle nuove tecnologie biochimiche, molecolari ed "omiche", aggiornare costantemente le conoscenze relative a tali classi proteiche codificate dai geni ai loci Gli-i, Gli-2, Glu-1, Glu-3, individuare in frumenti tetraploidi ed esaploidi selvatici e coltivati nuove fonti di variabilità genetica e nuovi alleli a tali loci utili per migliorare le caratteristiche qualitative degli impasti. I nuovi alleli identificati sono stati trasferiti mediante opportuni programmi di incrocio e re-incrocio in varietà di frumento note per le buone proprietà qualitative e, dopo opportuna selezione delle progenie, sono state prodotte linee isogeniche in frumento duro e tenero. Tali linee evidenziano l'importanza della manipolazione della composizione proteica della cariosside per il miglioramento qualitativo delle semole o delle farine di frumento.
C-type low molecular weight glutenin subunits (LMW-GSs) are components of the glutenin olymer (Molecular Weight 30-40 KDa) quantitatively present in a lower amount and studied to a limited extent, with respect to typical LMW-GS (also known as B-subunits). They are considered structurally gliadins but functionally glutenins, because they form inter-molecular disulphide bonds, result of mutations of their encoding genes that affect the number and/or the distribution of cysteine residues. N-terminal amino-acid sequencing confirmed that they are made up of ?/? and ?-gliadin-like components encoded by genes present at the Gli-1 and Gli-2 loci. The presence of gliadin-like subunits in glutenin preparations, presumably have a negative effect on flour quality. Several studies have been addressed to investigate the structural features and the effects of the typical LMW-GSs on gluten strength, whereas less attention has been dedicated to the C-type group.In order to characterize the specific polypeptides present in the C-type subunit group, two dimensional electrophoretic separation (2-DE) of an enriched fraction of C-type subunits from durum wheat cv Svevo has been carried out and selected protein spots from the gel were excised and subsequently analyzed by mass spectrometry. Peptide mass spectrometric data were used to perform protein identification in the Peptide Mass Fingerprint (PMF) mode and subsequently the peptide sequences information by the Peptide Fragment Fingerprint (PFF) approach to confirm the data obtained.esults of proteins identified in the C-type glutenin subunit fraction will be presented.
The introduction of the "waxy" character in wheat plants is a subject of interest in cereal science and technology. The nutritional and technological properties of waxy cereals, related to the reduced amylose content of waxy starch and to other accompanying features, are in fact very peculiar. At present, the selection of waxy lines from wheat and the assessment of their characteristics and functional properties in relation to specific endproducts are the object of extensive studies worldwide. Our study aimed at characterizing waxy durum wheat lines derived from the Italian cultivar Svevo, widely used in the manufacture of traditional Italian wheat products. This cv., commonly used for pasta making thanks to its good gluten qualities, was crossed with the Japanese bread wheat cultivar Kanto 107 lacking the Wx-A1 and Wx-B1 proteins. Electrophoretic selection of backcrossed generations permitted the production of the two partial waxy lines (wx-A1 and wx-B1 lines) along with the complete waxy (wx-A1/wx-B1 line) in durum wheat. Grains of the conventional cv. and of the complete waxy line coming from two harvests (years 2007 and 2008), together with grains of the two partial waxy linescoming from harvest 2008 (not available in 2007) were analysed for thousand kernel weight, ash, insoluble and soluble fibre, total protein, dry gluten, gluten index, SDS sedimentation index, ?-amylase activity, falling number and resistant starch.As regards kernel characteristics of harvest 2008: thousand kernel weight was higher for the wx-A1 line and for the conventional cv., lower for the wx-B1 line and for the complete waxy line; ash content was lower in the conventional cv., higher in the complete waxy line and intermediate in the two partial waxy lines; protein content was increasing in the order: wx-B1 , conventional, wx-A1 , complete waxy. As regards protein quality indicators: relative SDS sedimentation index was not found to be different in the samples, whereas gluten index was halved in the complete waxy line with respect to the conventional cv. and to both the partial waxy lines. As regards parameters related to starch: ?-amylase activity was higher in the complete waxy and in the wx-B1 lines, lower in the conventional cv.; resistant starch was very low in all samples and therefore it was impossible to detect any difference. Similar results were found for the conventional cv. And the complete waxy line in the 2007 year.
Presentazione risultati relativi a leguminose, cereali e foraggere reperiti nell'ambito del progetto Savegrainpuglia
Il recupero e la valorizzazione di antiche varietà di frumento duro non può prescindere dalla conoscenza su base scientifica del prodotto finito, in questo caso la pasta, e quindi dalla ricerca di proprietà/caratteristiche della cariosside associate a parametri produttivi e qualitativi. A tal proposito sono stati presentati i risultati finali delle attività svolte dal CNR-IGV nell'ambito del progetto "GRANOBIO" e relativi ai profili proteici delle varietà oggetto di studio potenzialmente utili per la produzione di paste monovarietali.
Sono state presentate e descritte le otto attività che contraddistinguono il progetto PSR Misura 214 SaVeGraINPuglia fondamentali per il raggiungimento dell'obiettivo prioritario relativo al recupero, caratterizzazione, salvaguardia e valorizzazione di leguminose e cereali da granella e foraggio in Puglia. Varietà locali pugliesi saranno reperite nei diversi areali ed habitat regionali, caratterizzate, e salvaguardate sia mediante conservazione ex situ che in situ applicando protocolli di tutela Regionali ed Internazionali. Le attività progettuali coordinate dall"Istituto di Bioscienze e BioRisorse del Consiglio Nazionale delle Ricerche saranno svolte in collaborazione con Enti pubblici (Consiglio Nazionale delle Ricerche, Università di Bari e del Salento, Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura, Ente Parco Nazionale dell"Alta Murgia), Aziende ed Associazioni (Agrinpro, Azienda Agricola Iannone, Azienda Agricola Lamarcavotta, BioNat Italia, Centro Studi Lino Lana Lenticchia, Centri Regionali per le Tecnologie Agroalimentari, Consorzio Daunia & Bio, CSQA Certificazione, Eco-Spo, Ferventazione, Intini & C.) operanti sul territorio regionale.
SaVeGraINPuglia, is the acronym of the regional safeguard project established from Apulia within the framework of the European Agricultural Programs for Rural Development. The primary objective of the project, was the collection, safeguard and preliminary evaluation and valorization of legume, cereal and forage old landraces still cultivated in the Apulia region. These landraces, well adapted to the climatic conditions of the Region, are from long time threatened by genetic erosion resulting from the gradual spread of more productive varieties. About 200 landraces were collected in different habitats outside and inside protected areas where traditional agricultural practices still survive. The collected germplasm was stored and safeguarded both ex situ and in situ through the application of appropriate international protocols.The project activities, coordinated by the Institute of Biosciences and Bio-Resources of the National Research Council (IBBR-CNR) was carried out in collaboration with 20 partners operating in the regional territory and belonging to public research organizations, universities, parks, private companies and associations. The research activities concerned the collection of historical documents, morphological, genetic and nutritional characterization of the landraces preserved in situ by local farmers and/or preserved ex situ in the CNR-IBBR seed bank.The results emphasize the potential use of landraces for the promotion of local products and the development of sustainable agriculture
presentazione risultati progetto SaVeGraINPuglia all'evento tenutosi a Lecce dal titolo "Le notti verdi
Nel passato la Puglia era particolarmente ricca di varietà locali di leguminose e cereali dagranella, coltivate in alternanza seguendo tradizionali tecniche di rotazione delle colture chepermettevano di preservare la fertilità del terreno. Queste antiche varietà, ben adattate allecondizioni pedoclimatiche del territorio regionale, sono da tempo minacciate da fenomeni dierosione conseguenti alla progressiva diffusione di nuove varietà maggiormente produttive.Gli agricoltori, la comunità scientifica ed i rappresentanti politici pugliesi, hanno da qualchetempo sottolineato l'importanza e l'urgenza di recuperare, preservare e custodire in Banchedel Germoplasma l'antico e prezioso patrimonio varietale autoctono. Obiettivo prioritario delprogetto PSR-SaVeGraINPuglia è il recupero, la caratterizzazione, la salvaguardia e lavalorizzazione di leguminose e cereali da granella e foraggio di Puglia. Le varietà locali sonoreperite nei diversi areali ed habitat regionali, caratterizzate e salvaguardate applicandoopportuni protocolli di tutela Regionali ed Internazionali, e conservate sia in ex situ che insitu. Le attività progettuali coordinate dall'Istituto di Bioscienze e BioRisorse del ConsiglioNazionale delle Ricerche (IBBR-CNR), sono svolte in collaborazione con 20 partner operantisul territorio regionale ed appartenenti a Enti pubblici di ricerca, Università, Enti Parco,aziende private ed associazioni.
Nel corso della seconda fase del progetto per le RGV di leguminose, cereali e foraggere pugliesi è stata ampliata: la documentazione storica acquisita, la caratterizzazione morfologica, genetica e nutrizionale, è stata incrementata la quantità di materiale avviato alla conservazione ex situ.
Nel passato la Puglia era particolarmente ricca di varietà locali di leguminose e cereali da granella, coltivate in alternanza seguendo le tradizionali tecniche di rotazione delle colture impiegate da secoli in agricoltura per preservare la fertilità del terreno. La diversità genetica esistente in queste antiche varietà, ben adattate alle condizioni pedoclimatiche del territorio regionale, è da tempo minacciata da fenomeni di erosione conseguenti alla progressiva diffusione di nuove varietà maggiormente produttive. Gli agricoltori, la comunità scientifica ed i politici pugliesi più attenti, hanno da qualche tempo sottolineato l"importanza e l"urgenza di recuperare, preservare e custodire in Banche del Germoplasma questo antico e prezioso patrimonio varietale regionale. Per le varietà locali pugliesi di leguminose e cereali da granella, vi è carenza di informazioni storiche, sulle origini, tradizioni, usi e saperi popolari, sulle motivazioni che hanno contribuito alla loro persistenza in alcuni areali e di dati precisi sulla loro attuale diffusione sul territorio, stato fitosanitario, struttura genetica, caratteristiche agronomiche, nutrizionali e di resistenza a stress biotici ed abiotici. Insufficienti sono inoltre le strutture volte alla promozione, divulgazione e valorizzazione di questo antico patrimonio colturale strettamente connesso alla dieta mediterranea recentemente riconosciuta come patrimonio immateriale dell"umanità. Obiettivo prioritario del progetto PSRMisura 214 SaVeGraINPuglia sarà pertanto il recupero, la caratterizzazione, la salvaguardia e la valorizzazione di leguminose e cereali da granella e foraggio in Puglia. Le varietà locali pugliesi saranno reperite nei diversi areali ed habitat regionali, caratterizzate, e salvaguardate sia mediante conservazione ex situ che in situ applicando protocolli di tutela Regionali ed Internazionali. Le attività progettuali coordinate dall"Istituto di Bioscienze e BioRisorse del Consiglio Nazionale delle Ricerche saranno svolte in collaborazione con Enti pubblici (Consiglio Nazionale delle Ricerche, Università di Bari e del Salento, Consiglio per la Ricerca e la sperimentazione in Agricoltura, Ente Parco Nazionale dell"Alta Murgia), Aziende ed Associazioni (Agrinpro, Azienda Agricola Iannone, Azienda Agricola Lamarcavotta, BioNat Italia, Centro Studi Lino Lana Lenticchia, Centri Regionali per le Tecnologie Agroalimentari, Consorzio Daunia & Bio, CSQA Certificazione, Eco-Spo, Ferventazione, Intini & C.) operanti sul territorio regionale.
Legume, cereal and forage landraces, selected over the time by local farmers and well adaptedto the climatic conditions of the Apulia region, are threatened by genetic erosion resulting from thegradual spread of more productive varieties. In order to collect, preserve and store these landracesin National or Regional gene banks (ex situ conservation) and/or directly in field under the strictlycontrol of local farmers (on farm conservation, a type of in situ conservation) a regional safeguardproject was established within the framework of the European Agricultural Programms for RuralDevelopment. The primary objective of the project, named with the acronym SaVeGraINPuglia, isthe collection, safeguard and preliminary evaluation and valorization of legume, cereal and foragelandraces present in the Apulia region.About 150 landraces were collected in different habitat and areas outside and inside protectedareas where traditional agricultural practices still survive. The collected germplasm was stored andsafeguarded both ex situ and in situ through the application of appropriate, international protocols.A preliminar characterisation is in progress. The project activities, coordinated by the Institute ofBiosciences and Bio-Resources of the National Research Council (IBBR-CNR) was carried out incollaboration with 20 partners operating in the regional territory and belonging to public researchorganizations, universities, parks, private companies and associations.The preliminary results of the project will be presented to enphasize the potential use oflandraces for the promotion of local products and the development of sustainable agricultu
Preliminary study on two perennial halophytes in some Apulian coastal wetlands - Results on plant communities from natural populations present in three protected areas of Apulia Region were reported, along with pre-liminary studies on three populations of Agropyron elongatum (Host) P. Beauv. and Agropyron junceum (L.) P. Beauv., halophilic species resistant to abiotic stress, present in the same areas. The biochemical characterization of storage proteins from kernels of the same species was carried out by modimensional electrophoretic analyses. Data obtained correlating plant associations to specific protein components could be useful a) to develop plans for the conservation and preserva-tion of habitats and ecosystems and b) to identify classes of genes improving qualitative and quantitative properties of cul-tivated wheats.
Tetraploid wheat germplasm with A and B genomes is preserved at the seed-bank of the National Research Council - lnstitute of Plant Genetics (CNR-IGV, fomerly Germplasm Institute) since the early 1970's. Nowadays, the bank preserves over 5876 seed samples of this germplasm, which were directly collected by exploration teams of the Institute or acquired through exchange with Intemational lnstitutions. Germplasm safeguarding is carried out within the frame of the European Cooperative Programme for Plant Genetic Resource (ECP/GR). Moreover, the CNR-IGV has contributed all its wheat samples to the Multilateral System of the lnternational Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture (ITPGRFA). The management of tetraploid wheat genetic resources is one of the key activities of the seed-bank. lt involves the ex situ and in situ conservation of genetic entities under threat, regeneration, characterization, evaluation, monitoring of seed viability and genetic integrity during storage, and storing of all data in appropriate data banks. The durun wheat collection is also safety duplicated at other three sites (USA, Japan and Russia). Sources of tetraploid wheat germplasm important for plant breeding were identified in all natural resources, wild and cultivated, landraces, primitive, obsolete, commercial varieties, genetic stocks. In particular species and subspecies of tetraploid wheats, with A and B genomes, have been evaluated recording specific traits, following the prescribed guidelines of ECPGR, and the genetic profiles traced by biochemical and molecular techniques.Within the years of activity of the Institute, useful genes were identified and successfully used for the development of improved varieties and breeding lines.
The high-molecular-weight glutenin subunits (HMW-GS) represent a major component of the endospermstorage protein in the grains of wheat and its related species. Their technological importance results from their ready formationof intermolecular disulfide bonds, which underlie much of the visco-elasticity displayed by gluten and hence the processingquality of the flour. Here, sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) analysis revealed that theChinese wheat cultivar Xiaoyanmai 7 formed four distinct HMW-GS,two of which are likely the product of a known allele atthe Glu-B1 locus, whereas the other two did not match any known HMW-GS.Acombined analysis based on reversed-phasehigh-performance liquid chromatography (RP-HPLC), N-terminal sequencing and mass spectrometry confirmed that the twonovel proteins were genuine HMW-GS. Inspection of the DNA sequences showed that one of the novel HMW-GS wasencoded by an x-type and the other by a y-type secalin gene. A karyotypic analysis confirmed that six of the seven pairs ofXiaoyanmai 7'sD genome chromosomes (the exception was chromosome 2D) had been replaced by rye chromosomes. They-type HMW secalin present in Xiaoyanmai 7 differed from the standard By and Dy HWM-GS by the presence of anadditional cysteine residue in its C-terminal domain.
Germplasm safeguarding is carried out within the frame of the European Cooperative Programme for Plant Genetic Resource (ECP/GR) at the CNR-IBBR gene bank and the Institute participate to the Multilateral System of the International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture (ITPGRFA). Valorization of wheat genetic resources (WGR) at CNR-IBBR is carried out following different steps: a) Evaluation of nutritional and technological value of the durum wheat collection; b) Identification of useful genes by new technology (genotyping and phenotyping); c) Evaluation of WGR in relation to products with high commercial value (market niche); d) Evaluation of WGR and pre-breeding lines of interest for seed companies and farmers; e) Subscription of agreements to storage in situ germplasm collection; f) Bioinformatic platform to store morphological, genetical, nutritional, technological data on WGR of interest kept at the gene bank in Bari.
Wheat kernel proteins, gliadins, glutenins and waxy proteins, have been extensively studied because of their strong association to quality traits of durum and bread wheat.Advances in technologies have greatly contributed to the knowledge on these classes of proteins, encoded by genes respectively at Gli-1, Glu-1 and Wx-1 loci, shedding also light on structure-function relationships. Novel alleles have been detected at these loci and new genotypes with the best allele composition have been used in breeding program to produce improved varieties.During the last twenty years, wild and cultivated, diploid, tetraploid and hexaploid wheat from in situ and ex-situ collections, have been analysed by different techniques in order to detect additional genetic resources and to identify new alleles useful for wheat improvement.Through biochemical and molecular approaches new allelic variants at gliadin, glutenin and waxy loci have been detected, widening the number of genotypes with different protein components, potentially useful for breeders. These novel alleles, through crosses and back-crosses, have been introduced into bread and durum wheat cultivars known for their good gluten qualities. Progenies have been selected for suitable quality traits by electrophoretic, chromatographic and PCR analyses and different sets of isogenic durum and bread wheat lines have been produced.Characterization and evaluation of new wheat lines carried out by complementary techniques will be presented and discussed.
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