Projecte H2020 INCREASE: Col·leccions intel·ligents de recursos genètics de lleguminoses alimentàries per a sistemes agroalimentaris europeus
- Tipus Projecte
- Estat Firmado
- Execució 2020 -2026
- Pressupost assignat 6.999.999,5 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto INCREASE
Les lleguminoses són crucials per a la sostenibilitat, la seguretat alimentària i la salut humana, segons la nova Estratègia Europea de Proteïnes per a la innovació en la producció de proteaginoses a Europa. El projecte INCREASE, finançat amb fons europeus, millorarà la gestió i ús dels recursos genètics de lleguminoses. Per afrontar aquest repte, ampliarà la seva utilització, satisfent les necessitats dels usuaris quant a accessibilitat, qualitat i quantitat de la informació disponible.
El projecte se centrarà en quatre lleguminoses principals: cigró, mongeta comuna, llentia i tramús. En resum, INCREASE enfortirà Europa en l'àmbit dels recursos genètics de lleguminoses i, alhora, representarà un model i una eina important per a tots els recursos genètics de cultius.
- Les dades de passaport, fenotípics i genotípics de les accessions GenRes es van recopilar dels socis d'INCREASE mitjançant un fitxer de plantilla desenvolupat específicament per identificar els conjunts de dades de manera inequívoca. S'assignà un codi INCREASE únic i un codi DOI a cada accessió.
- Es van establir protocols de fenotipat per a cada espècie, que es van posar a la disposició de tots els socis, per caracteritzar els GenRes durant el desenvolupament de SSD, els cicles posteriors d'increment de llavors i els experiments de camp i en condicions controlades. Els protocols per al fenotipat de llavors i de plantes que creixen en condicions controlades durant l'Increment Primari de Llavors es van descriure en quatre publicacions científiques de Current Protocols in Plant Biology (DOI: 10.1002/cpz1.133; 10.1002/cpz1.13) 10.1002/cpz1.191; Pel que fa al fenotipat molecular, s'han optimitzat i establert protocols de transcriptòmica i metabolòmica per als quatre cultius. S'hi van establir els canals d'extracció d'ADN i l'extracció d'ADN s'ha completat per als T-CORE, mentre que actualment està en curs per als R-CORE. Es va provar amb èxit un protocol per a l'extracció d'ADNa (ADN antic) en un espècimen d'herbari històric de fesol comú obtingut del Museu Nacional d'Història Natural de París, que es va seqüenciar mitjançant Illumina WGS. El protocol s'ha utilitzat per extreure amb èxit ADNa de 67 espècimens d'herbari de diferents tàxons de lleguminoses, la seqüenciació de les quals està en curs. Es van establir i provar tots els canals per a la seqüenciació i genotipat del genoma complet, per a l'assemblatge genòmic d'alta qualitat i per a la reconstrucció del pangenoma. S'ha acoblat un primer pangenoma de fesol comú, i un manuscrit que descriu aquest èxit està llest per presentar-lo. S'ha desenvolupat i provat amb èxit una tècnica nova per a la genotipificació de genomes grans en llenties, i es va publicar un article que descriu el desenvolupament d'aquesta tècnica a Genome Research (DOI: 10.1101/gr.277628.122).
- Les dades recopilades a GenRes, incloent dades de passaport, fenotípics i genotípics disponibles en projectes germans, s'utilitzen per establir els R-CORE, T-CORE i H-CORE. Es van realitzar diversos cicles de cultiu de llavors, començant amb llavors heterogènies i SSD, i es van distribuir llavors a tots els socis rellevants per a les activitats. Es van utilitzar subconjunts de línies R-CORE i T-CORE per a la caracterització fenotípica en condicions controlades, com a estrès hídric, per a fesol comú i cigró, i per al cultiu intercalat de blat de moro i fesol comú. Es van dur a terme diversos assaigs de camp per a les quatre espècies, durant els quals es van fer servir els protocols de fenotipificació comuns desenvolupats. De més de 16.000 mostres recol·lectades per a estudis transcriptòmics i metabolòmics, s'han realitzat perfils de metabòlits mitjançant GC-MS i/o LC-MS a 7.500 mostres. Fins avui, s'han extret i enviat per a seqüenciació 1.200 mostres d'ARN foliar de línies de fesol comú i cigró. També s'estan fent anàlisis nutricionals i tecnològics. INCREASE va dissenyar i va provar un enfocament totalment descentralitzat per a la conservació de germoplasma, distribuint 1126 línies de fesol comú SSD per tot Europa, per al seu cultiu i caracterització per part de la ciutadania. Després de l'èxit de la primera ronda de l'Experiment de Ciència Ciutadana, es van llançar dues rondes més el 2022 i el 2023, aconseguint un total de més de 16 000 registres de ciutadans europeus. Des de l'inici del projecte, es va desenvolupar i millorar una aplicació de Ciència Ciutadana a mida, que facilita la recopilació de dades i el processament dels acords Easy-STMA, garantint l'intercanvi de llavors entre els participants dins un marc legal. Aquesta innovadora aplicació estableix les bases per a futurs projectes de Ciència Ciutadana relacionats amb els RFAA.
Les lleguminoses alimentàries són crucials per a tots els reptes socials relacionats amb l'agricultura, incloent-hi la mitigació del canvi climàtic, la conservació de l'agrobiodiversitat, l'agricultura sostenible, la seguretat alimentària i la salut humana. En aquest sentit, un aspecte clau és la transició a dietes basades en plantes, basades principalment en lleguminoses alimentàries.
La caracterització, el manteniment i l'explotació dels recursos genètics de lleguminoses alimentàries (GenRes), fins avui en gran part sense explotar, formen la base del desenvolupament tant de l'agricultura sostenible com dels sistemes alimentaris saludables. INCREASE, centrant-se en el cigró, el fesol comú, la llentia i el tramús, està implementant un nou enfocament per conservar, gestionar i caracteritzar GenRes. S'estan desenvolupant col·leccions intel·ligents, que consisteixen en col·leccions centrals imbricades d'accessions purificades de descendència de llavor única (SSD), explotant el germoplasma disponible dels bancs de gens ia la finca, i subjecte a diferents nivells de caracterització genotípica i fenotípica.
Les activitats de fenotipat i descobriment de gens satisfaran, mitjançant un enfocament participatiu, les necessitats de diversos actors (milloradors, científics, agricultors, indústria agroalimentària i no alimentària), explotant també el poder de la metabolòmica i transcriptòmica massives, així com de la intel·ligència artificial i les eines intel·ligents. A més, INCREASE està provant, amb un Experiment de Ciència Ciutadana (CSE), un sistema innovador de conservació i ús descentralitzat i dinàmic de GenRes. En promoure l'ús de lleguminoses alimentàries, millorar la qualitat, l'adaptació i el rendiment, i impulsar la competitivitat del sector agrícola i alimentari, INCREASE té un gran impacte en l'economia i la societat, representant un cas d'estudi d'enfocaments integratius i participatius per a la conservació i l'explotació de GenRes de cultius. INCREASE té com a objectiu:
- Millorar la gestió i intercanvi de dades GenRes de lleguminoses alimentàries a través de bases de dades optimitzades i eines de fàcil accés.
- Produir una gran quantitat de dades genotípiques i fenotípiques d'alta qualitat.
- Desenvolupar Col·leccions Intel·ligents per a l'exploració de la diversitat GenRes i dissenyar enfocaments innovadors de gestió de la conservació de manera col·laborativa.
- Generar nous coneixements fàcilment disponibles mitjançant eines de cerca i visualització a la web per identificar fonts apropiades de germoplasma.
- Desenvolupar, provar i difondre les millors pràctiques per a la gestió dinàmica de GenRes en institucions i iniciatives de tot el món.
- Desenvolupar enfocaments descentralitzats de tecnologia de la informació per a lintercanvi de dades i la conservació del germoplasma.
INCREASE millorarà la gestió i ús dels Recursos Genètics de les lleguminoses alimentàries, que són crucials per a la sostenibilitat, la seguretat alimentària i la salut humana, tal com reconeix el nou Pla Europeu de Proteïnes per a la innovació d'aquest sector a Europa. Per fer front a aquest desafiament, INCREASE ampliarà la utilització de recursos genètics de lleguminoses alimentàries centrant-se en les necessitats dels usuaris en termes d'accessibilitat, qualitat i quantitat d'informació disponible.
INCREASE, que treballa amb quatre lleguminoses alimentàries importants (cigrons, mongetes comunes, llenties i tramussos) amb un valor significatiu per a la innovació de l'agricultura i la indústria alimentària de la UE, es basarà en quatre pilars:
- Isolucions innovadores de gestió de dades per desenvolupar estàndards de referència per a lintercanvi de dades i la integració en la infraestructura central, amb entrada de dades descentralitzada, metodologies definides i millors pràctiques per a lexplotació de la nova informació produïda, així com el desenvolupament deines de visualització fàcils dusar.
- Desenvolupament d'eines i principis nous per a la gestió del germoplasma, basats en desenvolupament de “Col·leccions intel·ligents” com un conjunt de col·leccions centrals imbricades de diferents mides que representen tota la diversitat de cada cultiu.
- Adopció de tecnologies d'avantguarda per a genotipat i fenotipat combinades amb el potencial de la intel·ligència artificial centrada en trets d'interès per als usuaris.
- Esforç internacional amb la participació de socis no europeus i organitzacions internacionals per ampliar l'abast i ambició d'INCREASE, facilitant la integració de les dades disponibles i els recursos genètics disponibles per als usuaris europeus. Desenvoluparem una ciència ciutadana experiment, adreçat principalment a la difusió del projecte entre les parts interessades i els ciutadans.
En general, INCREASE enfortirà Europa en el camp dels recursos genètics de les lleguminoses i, alhora, representarà un model i una eina important per a tots els recursos genètics de cultius.
- Estat millorat de GenRes i més eficàcia dels esforços de conservació, particularment a Europa; normes harmonitzades d'alta qualitat per a la gestió de GenRes a tot Europa (i més enllà).
- Més quantitat i qualitat de les dades en els sistemes d'informació establerts per a GenRes de cultius.
- Formes innovadores de compartir recursos i serveis entre bancs de gens/llocs de conservació in situ a Europa i més enllà.
- Nous serveis per a usuaris dins i fora de les comunitats de conservació.
- Impactes econòmics i socials mitjançant la millora de la qualitat, l'adaptació i el rendiment de les lleguminoses alimentàries, impulsant la competitivitat de l'agricultura i el sector alimentari europeus en línia amb les noves recomanacions del pla europeu de proteïnes vegetals, promovent l'ús de lleguminoses alimentàries GenRes.
- Noves varietats per a una adopció més senzilla de lleguminoses alimentàries a l'agroecosistema millorant l'agrobiodiversitat amb totes les conseqüències positives relacionades (per exemple, sostenibilitat, seguretat alimentària, retorns econòmics, diversificació de productes, millora de la nutrició humana).
- Adaptació ambiental de les lleguminoses alimentàries als entorns europeus i als canvis climàtics, incloent-hi una millor tolerància a la sequera del cigró i el fesol comú.
- UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE (UNIVPM)
- Web del projecte
- Resultats web cordis
- Notícies: Científics ciutadans al rescat dels fesols
- Notícies: Premiant projectes de ciència ciutadana per excel·lència
- Notícies: Un projecte de la UE anima els ciutadans a participar en la protecció…
- Notícies: AUGMENT les sol·licituds de participació: uneixi's al comitè de parts…
- Notícies:INCREASE – Col·leccions intel·ligents de recursos genètics de llegumin…
Projectes relacionats
