Sia il pesante intervento dell uomo sul territorio sia le variazioni climatiche stanno compromettendo la BIODIVERSITÀ del pianeta.

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1 Creazione di un modello di recupero e gestione del patrimonio di biodiversità viticola nel sistema del vigneto collinare del Conegliano- Valdobbiadene DOCG (BIODIVIGNA) - CONSORZIO PER LA TUTELA DEL CONEGLIANO VALDOBBIADENE DOCG - DIPARTIMENTO DI BIOLOGIA - UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PADOVA - VENETO AGRICOLTURA - AZIENDA VITIVINICOLA MARCHIORI Michela Zottini

2 BIODIVERSITÀ: variabilità di tutti gli organismi viventi (piante, animali e microrganismi) in tutti gli ambienti, comprendenti quello terrestre, marino e gli altri ecosistemi acquatici e la variabilità dei sistemi ecologici di cui gli organismi fanno parte; tutto ciò include diversità all interno del livello di specie, fra le specie e fra gli ecosistemi (1992 Conferenza di Rio de Janeiro) Una elevata BIODIVERSITA è sinonimo di ricchezza e stabilità degli ecosistemi ed assume un valore implicitamente positivo anche per l uomo, in quanto un ambiente sano e stabile, ricco di risorse biologiche è in grado di erogare numerosi benefici alla comunità.

3 Sia il pesante intervento dell uomo sul territorio sia le variazioni climatiche stanno compromettendo la BIODIVERSITÀ del pianeta.

4 Ci sono tuttavia ottimi motivi per cui cercare di conservare e mantenere elevati livelli di BIODIVERSITÀ culturale, perché è una perdita di conoscenze; scientifico, perché riduce la disponibilità di geni sul pianeta; economico, perché riduce le risorse genetiche potenziali; ecologico, perché comporta un degrado della funzionalità degli ecosistemi.

5 La conservazione e l incremento della biodiversità nei sistemi agrari sono roconosciuti come fattori di primaria importanza per migliorare la qualità della vita umana promuovendo il valore culturale dei paesaggi antropoici e la fornitura di servizi multipli da parte degli ecosistemi. Questo principio si sta radicando anche nel settore vitivinicolo, riconoscendo l importanza di coniugare la produzione del prodotto con la qualità dell ambiente

6 In questo contesto assume particolare importanza la diversità vegetale come fattore determinante per la biodiversità del paesaggio fornendo rifugio e fonte di cibo a molti organismi, compresi quelli utili per la difesa dei vigneti dai patogeni.

7 Inoltre, non dimentichiamo che gli ambienti aridi spesso occupati dai vigneti sono potenziali habitat di interesse comunitario che ospitano specie di valore conservazionistico come molte orchidee

8 La BIODIVERSITÀ può essere valutata a tre livelli:

9 Progetto BIODIVIGNA creazione di un modello di recupero e gestione del patrimonio di biodiversità viticola nel sistema del vigneto collinare del Conegliano-Valdobbiadene DOCG Valorizzazione della Biodiversità del germoplasma all interno del sistema vigneto mediante il recupero di vecchi ceppi centenari. Caratterizzazione della Biodiversità vegetale del sistema vigneto e analisi dei fattori che la determinano. Caratterizzazione della Biodiversità microbica del sistema vigneto. Approccio molecolare per lo studio dell interazione vitigno-ambiente. Studio sulla percezione del concetto di Biodiversità come valore aggiunto di impatto economico.

10 Valorizzazione della Biodiversità del germoplasma all interno del sistema vigneto mediante il recupero di vecchi ceppi centenari. - Recupero di risorse genetiche - Continuità ecologica nel paesaggio agrario

11 Caratterizzazione della biodiversità vegetale del sistema vigneto e analisi dei fattori che la determinano.

12 Caratterizzazione della Biodiversità microbica del sistema vigneto - Campionamenti in diversi periodi dell anno in 6 aziende del territorio ceppi batterici (ARDRA) - Bacillus (30%), Microbacter, Variovorax, Micrococcus, Actinomycetes, Curtubacterium, Pantoea, Staphylococcus, Stenotrophomonas, Mesorizhobium

13 Approccio molecolare per lo studio dell interazione vitigno-ambiente -Sequenziamento del DNA di Glera - Sistema sperimentale controllato per lo studio dell interazione vitigno-ambiente

14 Approccio molecolare per lo studio dell interazione vitigno-ambiente -Sequenziamento del DNA di Glera: Per determinare la carta d identità genetica di un organismo (genoma) o di un insieme di organismi (metagenoma) è necessario determinare la sequenza di tutte le molecole di DNA presenti nel campione. -Impiego di strumenti (nextgeneration sequencing) che consentono di determinare la sequenza del DNA con elevatissima efficienza e costi estremamente contenuti Applied Biosystems SOLiD 4 (50 bp, 100 Gb / run)

15 Approccio molecolare per lo studio dell interazione vitigno-ambiente - Sistema sperimentale controllato per lo studio dell interazione vitigno-ambiente Allestimento di colture idroponiche di vite mantenute in condizioni sperimentali stabili o alterate in una variabile alla volta. taglio

16 PIANO SPERIMENTALE Confronto della risposta fisiologica e molecolare di GLERA sottoposta a stress rispetto a condizioni normali CARATTERIZZAZIONE FISIOLOGICA CARATTERIZZAZIONE MOLECOLARE Ionomica Parametri di crescita Contenuto di amido Espressione genica in RADICI Espressione genica in APICI MERISTEMATICI

17 Studio della risposta a carenze nutrizionali IONOMICA PARAMETRI DI CRESCITA µg/g peso secco µg/g peso secco Potassio 2^sett 3^sett 4^sett Calcio 2^sett 3^sett 4^sett CTR -K CTR -K µg/g peso secco µg/g peso secco Magnesio 2^sett 3^sett 4^sett Fosforo 2^sett 3^sett 4^sett CTR -K CTR -K incremento incremento LUNGHEZZA DEL FUSTO 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, giorni P-value: 0,47 NUMERO DI FOGLIE giorni P-value: 0,96 incremento incremento 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 PESO FRESCO giorni NUMERO DI NODI giorni P-value: 0,74 P-value: 0,26 -K + CTR

18 ESPRESSIONE GENICA in radici e apici meristematici GENI ANALIZZATI Akt1: canale del potassio Hak5: trasportatore del potassio Kup3: trasportatore del potassio Kea5: trasportatore del potassio Chx17: trasportatore del potassio Aca1: pompa del calcio Nrt2.1: trasportatore del nitrato Nelle condizioni sperimentali utilizzate, sono stati identificati geni marcatori in vite la cui espressione è modulata precocemente (6, 24 ore) dallo stress nutrizionale. Contenuto relativo di trascritti In APICI MERISTEMATICI Akt1 Hak5 Kup3 Kea5 Chx17 Aca1 Nrt2.1 6 ore 24 ore 1^sett 4^sett

19 Michela Zottini Elisabetta Barizza Andrea Telatin Giorgio Valle Barbara Baldan Enrico Baldan - Dipartimento di Biologia -

20 CONFRONTO DELLA RISPOSTA ALLO STRESS IN PIANTE INNESTATE E NON Microinnesti Kober 5BB 420A Alta efficienza Velocità del protocollo

21 PARAMETRI DI CRESCITA IONOMICA incremento LUNGHEZZA DEL FUSTO giorni P-value 420A (CTR/-K): 0,0003 P-value K5BB (CTR/-K): 0,003 µg/g peso secco Potassio 420A 1^sett 4^sett µg/g peso secco CONTROLLO (CTR) TRATTATO (-K) Potassio K5BB ESPRESSIONE GENICA in radici di 420A, K5BB e Prosecco 1^sett 4^sett Contenuto relativo di trascritti Kea5 Contenuto relativo di trascritti Aca1 6 ore 24 ore L uso del portainnesto modifica la sensibilità della pianta agli stress sia in modo positivo che negativo.

22 Abbiamo perciò validato il sistema sperimentale di laboratorio per ulteriori studi che permettano di comprendere anche dal punto di vista molecolare le interazioni vitigno-ambiente che ci permetteranno di valutare anche in modo misurabile il valore del mantenimento di un alta biodiversità all interno dell agrosistema vigneto.