Gruppo di lavoro

Ecologia molecolare microbica del suolo

 

Dott. Nerino Miclaus  ricercatore

Dott. Castaldini Maurizio, titolare di Assegno di ricerca, Biologo

Dott.ssa Santomassimo Francesca Biologo

Dott. Fabiani Arturo Biologo

Dott.ssa Lami Donatella, titolare di Assecno di ricerca, Biologo

Dott.ssa Landi Silvia Tecnico

 

 Pubblicazioni

PROGETTO : Produzione Agricola Nella Difesa dell'Ambiente (PANDA) Sottoprogetto 3 Nucleo operativo I (reflui zootecnici e biomasse)

ENTE FINANZIATORE: Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

Titolo della ricerca: Controllo degli effetti dei reflui zootecnici e dei residui colturali sulle comunità microbiche del suolo tramite metodologie di biologia molecolare.

Obiettivi: Valutazione degli effetti relativi ai cambiamenti nella struttura della comunità microbica residente nel suolo, della variazione nell'andamento della popolazione di alcune specie indigene, della sopravvivenza e diffusione delle specie contenute nei reflui al fine di valutare l'impatto ambientale conseguente all'uso dei fertilizzanti organici.

 

PROGETTO : Produzione Agricola Nella Difesa dell'Ambiente (PANDA)

ENTE FINANZIATORE: Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

Titolo della ricerca: Analisi di popolazioni microbiche naturali eubatteriche ed archibatteriche. Tema III: Conservazione e valorizzazione delle risorse genetiche

Obiettivi: Il progetto intende sviluppare una conoscenza più ampia della biodiversità, quale risorsa fondamentale per la conservazione e l'uso sostenibile del suolo attraverso una sua corretta gestione basata su informazioni ecologiche le più ampie possibili, anche in funzione della sostanza organica presente e della sua interazione con la componente argillosa.

Lo studio della diversità microbica a partire dagli acidi nucleici direttamente estratti da suolo viene realizzato utilizzando oligonucleotidi specifici per l'RNA ribosomiale e/o per geni codificanti funzioni metaboliche specifiche, capaci di rivelare un determinato gruppo di microrganismi come pure di descrivere i rapporti tra le varie popolazioni delle comunità microbiche.

 

PROGETTO : Collezioni di Microrganismi di Interesse Agrario e Agroindustriale

ENTE FINANZIATORE: Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

Titolo della ricerca: Collezione di Batteri Diazotrofi Liberi in Suoli di Interesse Agrario.

Obiettivi

·      Determinazione  della microflora diazotrofa libera in diversi tipi di suolo agrario mediante:

1.   isolamento su mezzi selettivi dei batteri azotofissatori del suolo;

2.      identificazione dei ceppi isolati mediante tecniche molecolari basate sull'utilizzo della reazione a catena della polimerasi (ARDRA, DGGE, sequenza);

3.   analisi filogenetica dei ceppi isolati attraverso il gene nifH e i geni per l'rDNA 16S e controllo di loro eventuali mutazioni.

·      Costituzione di un database di profili elettroforetici di restrizione relativo ai geni indicati al punto 3

·      Costituzione di una banca di microrganismi azotofissatori liberi.

·    Estrazione e conservazione degli acidi nucleici dei ceppi batterici isolati, nonché del DNA e RNA totale dei suoli di provenienza.  

·      Caratterizzazione della comunità eubatterica presente nei suoli campionati attraverso l'utilizzo di opportuni oligonucleotidi.

PROGETTO : Canapa per fibra tessile: dalla produzione alla utilizzazione.

ENTE FINANZIATORE: Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

Titolo della ricerca: Studio delle modificazioni della microflora del suolo indotte dallo smaltimento delle acque reflue derivanti dal processo di macerazione della canapa in terreni nudi o coltivati

Obiettivi: Il progetto propone lo studio degli effetti dello spargimento delle acque di macerazione sulla struttura e sull'attività della comunità microbica residente nel suolo di parcelle sperimentali della pianura padana con particolare riferimento alle popolazioni di alcune specie indigene coinvolte nel ciclo dell'azoto (ammonio ossidanti, denitrificanti, azotofissatori liberi). Il progetto inoltre intende caratterizzare qualitativamente la microflora delle acque di macerazione e di monitorare il destino di eventuali specie di interesse una volta introdotte nel suolo.

La descrizione della comunità microbica presente nel suolo viene effettuata a partire dagli acidi nucleici direttamente estratti dal suolo utilizzando oligonucleotidi specifici per l'RNA ribosomiale e/o per geni codificanti funzioni metaboliche specifiche, capaci di rivelare un determinato gruppo di microrganismi come pure di descrivere i rapporti tra le varie popolazioni delle comunità microbiche.

E’ inoltre necessario definire le modificazioni della microflora tellurica causate dall'utilizzo delle acque di macerazione mediante indagini biochimiche convenzionali che forniscono informazioni su alcuni processi globali che costituiscono una integrazione delle tecniche molecolari. Per raggiungere gli scopi suddetti vengono determinate: la quantità di CO2 emessa dal terreno e la sua biomassa, l'attività della biomassa mediante indici quali la mineralizzazione del C ed il quoziente metabolico.

 

PROGETTO: Organismi geneticamente modificati: rischi connessi al rilascio nell’ambiente e all’esposizione professionale nei laboratori di ricerca.

ENTE FINANZIATORE: Istituto Superiore per la Prevenzione e Sicurezza del Lavoro

Titolo della ricerca: Effetti della coltivazione di piante transgeniche sulla microflora eubatterica del suolo valutati con metodi molecolari.

Obiettivi: Il progetto propone lo studio degli effetti della coltivazione in parcelle sperimentali di piante modificate geneticamente sulla struttura e sull'attività della comunità microbica residente nella rizosfera e inoltre di monitorare il destino di eventuali specie di interesse.

La descrizione della comunità microbica eubatterica presente è svolta mediante l'uso di metodiche molecolari, che permettono lo studio di un numero di microrganismi straordinariamente maggiore rispetto a quello analizzabile con i soli metodi tradizionali. Lo studio della diversità microbica a livello degli acidi nucleici si basa sull’utilizzo di oligonucleotidi specifici per l'RNA ribosomiale e/o per geni codificanti funzioni metaboliche specifiche.

 

PROGETTO: Attività ordinaria dell’I.S.S.D.S.

TITOLO DELLA RICERCA: Caratterizzazione di comunità eubatteriche in suoli soggetti a sistemi colturali  biologici e biodinamici

Obiettivi: la ricerca intende caratterizzare, sulle coltivazioni viticole, le popolazioni eubatteriche cercando di stabilire una più stretta correlazione tra i dati biochimici e biomolecolari, al fine di stabilire le relazioni  tra composizione  e funzione  della comunità microbica eubatterica.

Lo studio prevede l'utilizzo di oligonucleotidi per grandi gruppi e/o per popolazioni specifiche basati su sequenze appartenenti a geni di particolare interesse filogentico e funzionale  (16S e 23S rDNA, amo, nif H ecc.).

 

PROGETTO : Metodi innovativi per la rintracciabilità di OGM e di inquinanti di origine biologica per la tutela della biosicurezza e della sicurezza alimentare (MISA)

ENTE FINANZIATORE: Ministero delle Politiche Agricole e Forestali

Titolo della ricerca: Analisi della biodiversità eubatterica nella rizosfera di agroecosistemi trattati con residui biologici inquinanti

Obiettivi: Il progetto intende sviluppare una conoscenza più ampia della biodiversità, quale risorsa fondamentale per la conservazione e l'uso sostenibile del suolo La descrizione della comunità microbica presente in un determinato ecosistema sarà effettuata mediante l'uso di metodiche molecolari (DGGE analisi, clonaggio e sequenziamento, ibridazione) a partire dagli acidi nucleici direttamente estratti da suolo (DNA e RNA), utilizzando oligonucleotidi specifici per l'RNA ribosomale e/o per geni codificanti funzioni metaboliche specifiche, capaci di rivelare un determinato gruppo di microrganismi come pure di definire gli apporti funzionali delle varie popolazioni delle comunità microbiche.

 

Inoltre il gruppo collabora nell’ambito dei seguenti progetti:

1)      COST action 831 Biotehnology of Soil: Monitoring, Conservation and Remediation

2)      “Riciclo dei reflui del sistema agricolo-industriale”, sottoprogetto “Reflui oleari”

3)      “Conservazione e valorizzazione della risorsa suolo: definizione della qualità del suolo ai fini della gestione agricola e forestale ecocompatibile (SUOLO)”

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