Proxecto H2020 BRESOV: Mellora xenética para unha produción vexetal ecolóxica resiliente, eficiente e sostible
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2018 -2023
- Orzamento asignado 5.962.019,75 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento H2020
- Páxina web do proxecto Proyecto BRESOV
O proxecto aborda a necesidade urxente de proporcionar cultivares resistentes ao clima para os sistemas de produción de vexetais ecolóxicos. Estes novos cultivares beneficiarán aos agricultores ecolóxicos e á industria de sementes ecolóxicas proporcionando a seguridade necesaria ante o cambio climático actual e futuro. Neste proxecto, aproveitarase a variación xenética en brócoli, colinabo, xudía e tomate para mellorar a produtividade, aproveitando os coñecementos actualizados da estrutura e función do xenoma. Este traballo reforzarase coa participación activa de agricultores, servizos de asesoramento, institutos de investigación, empresas de cultivo e procesadores de alimentos de diversos contextos xeográficos e climáticos en Europa e países extracomunitarios. A selección das liñas de premellora/mellora para as tres especies realizarase en sistemas de cultivo ecolóxico de horta, mediante un sistema de rotación anual de cultivos.
Seleccionaranse novos cultivares pola súa eficiencia no cultivo baixo estrés hídrico, térmico e nitróxeno, a súa resistencia a determinadas pragas e enfermidades e as súas características de calidade desexables, como o sabor, o aspecto visual e o rendemento posterior á colleita. A Xunta de interesados contribuirá aos resultados esperados do proxecto. A diversidade xenética de cultivos será ampla, xa que utilizaremos varias variedades autóctonas (LR) e parentes silvestres de cultivos (CWR) proporcionadas polos nosos socios para as actividades de reprodución e reprodución planificadas. Adoptaremos un enfoque innovador, buscando trazos vexetais relacionados coa zona radicular, o crecemento das raíces e a arquitectura que permitan unha mellor interacción co solo orgánico e o seu microbioma, en beneficio dos usuarios finais.
Este enfoque garantirá que os recursos xenéticos dispoñibles e o xermoplasma mellorado, combinados coas mellores prácticas de xestión na explotación, melloren a eficiencia e a produtividade do uso dos recursos. O xermoplasma deste proxecto potenciará a produción de novas sementes para o sector da agricultura ecolóxica e servirá tamén de modelo para mellorar outros cultivos.
BRESOV ten como obxectivo mellorar a agricultura ecolóxica proporcionando liñas e OHM novos, resistentes e eficientes de reprodución/creación, seleccionados pola súa produción sostible e a súa capacidade para mellorar as técnicas agronómicas para aumentar o rendemento e a calidade da produción de sementes e produtos relacionados. Identificáronse 274 xenotipos/fontes de características importantes para a produción ecolóxica (85 para os cultivos de Brassica oleracea L. e os seus parentes silvestres, 134 para as xudías e 55 para os tomates) pola súa resistencia a estrés bióticos e abióticos específicos, e polas súas interesantes características organolépticas e nutracéuticas.
Estas aplicacións xa están dispoñibles para os interesados de BRESOV ou calquera outro interesado no sector da agricultura ecolóxica. A gran diversidade de xenotipos/fontes de características importantes dispoñibles para a produción ecolóxica permite mellorar a resistencia a estrés biótico (seca, salinidade, inundacións, senescencia claro-escuro, altas temperaturas) e estrés abiótico (varias enfermidades vexetais), así como organolépticos (sólidos solubles, acidez, firmeza, cor, aroma) e antioxidantes, capacidade volátil de poliglucosinol compostos, vitaminas) dos produtos. O aumento do coñecemento da diversidade do xenoma e da estrutura dos tres cultivos para identificar QTL, xenes e marcadores moleculares, incluíndo o uso de enfoques innovadores como GWAS, facilitou a identificación de 275 novas ferramentas xenéticas (feixón 133, brócoli 84 e tomate 58). Avaliamos a densidade de cultivos e os protocolos nutricionais para aumentar a cantidade e a calidade da produción de sementes orgánicas, mellorando a fertilidade do solo e as interaccións entre o microbioma planta e solo.
A industria de sementes e a Organización de Protección Vexetal de América do Norte (NAPPO) poderían utilizar a análise dos métodos de detección de patóxenos dispoñibles e mellorados. Varios métodos moleculares baseados en qPCR permiten a identificación e cuantificación de patóxenos transmitidos polas sementes. A avaliación de microorganismos beneficiosos (BM) e compostos naturais bioactivos (NC), co obxectivo de reducir os insumos químicos para a nutrición das plantas e mellorar o microbioma do solo, pode aumentar a resiliencia, como se observa nos cultivos de feixón verde cultivados baixo réximes de irrigación pobres. MC e NC pódense aplicar para protexer directamente as plantas orgánicas de brócoli, tomate e feixón verde contra os patóxenos, pero tamén poden inducir respostas de defensa das plantas, como se observa cos produtos a base de quitosano. A redución do título de patóxenos bacterianos e fúnxicos e da gravidade da enfermidade nas plantas obtidas a partir de sementes inoculadas con patóxenos suxire un papel na redución directa do inóculo primario.
A biocebación de sementes usando MC e NC reduciu a gravidade da enfermidade nalgúns casos cando o patóxeno e o tratamento foron inoculados en diferentes órganos vexetais. A eficacia do tratamento de sementes para conter as enfermidades bacterianas e fúngicas do tomate, porén, non impide a optimización de estratexias baseadas na selección de cultivares resistentes e, ao mesmo tempo, dirixidas a aumentar as referencias vexetais e reducir a propagación do inóculo secundario.
BRESOV aborda a necesidade urxente de proporcionar cultivares resistentes ao clima para a produción de hortalizas ecolóxicas, tales como: produtores e consumidores ecolóxicos e as súas asociacións; industrias sementeiras, agrícolas e alimentarias; técnicos e investigadores; organismos públicos, como funcionarios provinciais, autonómicos e nacionais, membros do concello e funcionarios das reservas naturais. O novo conxunto de liñas de mellora/pre-creación de elite de BRESOV e materiais orgánicos heteroxéneos (OHM) ofrecerán alternativas seguras nos escenarios actuais e futuros de cambio climático. BRESOV explotou a variación xenética en brassicas, feixóns e tomates para mellorar a produtividade mediante o coñecemento recén adquirido da estrutura e función xenómica. A selección de liñas de precreación/mellora para as tres especies realizouse en sistemas de cultivo de horta ecolóxica.
Seleccionáronse novos cultivares, representados polos cultivares OHM, polo seu maior rendemento en condicións de seca, altas temperaturas e baixas condicións de estrés nitróxeno, a súa resistencia a enfermidades clave e os seus trazos de calidade desexables, como o sabor, o aspecto visual, os compostos bioactivos e o rendemento posterior á colleita. A diversidade xenética de cultivos analizada incluíu varias variedades autóctonas (LR) e parentes silvestres de cultivos (CWR) proporcionadas polos socios para a reprodución/mellora previa. Os ensaios en granxa en varios lugares mostraron que hai boas variedades alternativas, especialmente para o brócoli e as fabas. Os trazos vexetais relacionados coa zona radicular e o crecemento das raíces, e as análises arquitectónicas, como a súa interacción co solo orgánico e o seu microbioma, beneficiarán á agricultura ecolóxica.
Ao adoptar os novos OHM proporcionados por BRESOV en combinación coas mellores prácticas de xestión agrícola, os agricultores ecolóxicos poden mellorar a eficiencia dos recursos e a produtividade, proporcionando así sementes ecolóxicas de alta calidade. BRESOV axudará a aumentar a produción de novas sementes de brócoli, xudías verdes e tomates, e pode servir de modelo para mellorar outros cultivos.
O proxecto aborda a necesidade urxente de proporcionar cultivares resistentes ao clima para os sistemas de produción de vexetais ecolóxicos. Estes novos cultivares beneficiarán aos produtores orgánicos e á industria de sementes ecolóxicas, proporcionando a seguridade tan necesaria nos escenarios actuais e futuros de cambio climático. Neste proxecto, explotaremos a variación xenética en brócoli, colinabo, feixóns e tomates para mellorar a produtividade aproveitando o coñecemento actualizado da estrutura e función do xenoma.
Este traballo reforzarase coa participación activa de agricultores, servizos de asesoramento, institutos de investigación, empresas de cultivo e procesadores de alimentos de diversos contextos xeográficos/climáticos en Europa e países extracomunitarios. A selección das liñas de precreación/mellora das tres especies realizarase en sistemas de cultivo ecolóxico de horta, mediante un esquema de rotación anual de cultivos. Seleccionaranse novos cultivares pola súa eficiencia cando se cultivan baixo estrés de auga, temperatura e nitróxeno, pola súa resistencia a determinadas pragas e enfermidades e polas características desexables de calidade do produto, como o sabor, o aspecto visual e o rendemento poscolleita. A Xunta de interesados contribuirá aos resultados esperados do proxecto.
A diversidade xenética de cultivos será ampla, xa que utilizaremos varias variedades autóctonas (LR) e parentes silvestres de cultivos (CWR) proporcionadas polos socios para as actividades de reprodución e reprodución planificadas. Adoptaremos un enfoque innovador, orientado aos trazos das plantas relacionados coa zona radicular e o crecemento das raíces, e unha arquitectura que permita unha mellor interacción co chan orgánico e o seu microbioma, para beneficiar aos usuarios finais. Este enfoque garantirá que os recursos xenéticos dispoñibles e o xermoplasma mellorado, combinados coas mellores prácticas de xestión nas explotacións, melloren a eficiencia e a produtividade do uso dos recursos. O xermoplasma deste proxecto potenciará a produción de novas sementes para o sector da agricultura ecolóxica e servirá tamén de modelo para mellorar outros cultivos.
Para abordar os retos nutricionais dunha poboación mundial en crecemento no contexto das condicións climáticas cambiantes, o proxecto BRESOV financiado pola UE tiña como obxectivo mellorar a produtividade dos cultivos vexetais na agricultura ecolóxica. A agricultura ecolóxica debe crecer e evolucionar para afrontar estes retos. Os agricultores necesitarán cultivos que manteñan o valor nutricional e sexan capaces de facer fronte a múltiples factores de estrés sen precedentes nas próximas décadas. Sen novos cultivos resistentes ao clima, moitos pequenos agricultores da UE pecharán os seus negocios mentres as súas plantas deixen de producir sementes.
O proxecto BRESOV (Breeding for Resilient, Efficient and Sustainable Organic Vegetable Production), que se prolonga ata abril de 2023, traballa para descubrir e mellorar os recursos xenéticos para a produción de cultivos ecolóxicos para os agricultores de toda a UE e de fóra. A través de programas de mellora, BRESOV está a explorar a diversidade xenética de tres cultivos de importancia económica: brócolis, xudías verdes e tomates, mellorando a súa competitividade para o seu uso na agricultura ecolóxica. "O obxectivo xeral do consorcio BRESOV é aumentar a tolerancia das plantas ao estrés biótico e abiótico e adaptar estas variedades aos requisitos específicos dos procesos de produción ecolóxicos e de baixos inputs", explica Ferdinando Branca, profesor asociado de Horticultura e Floricultura da Universidade de Catania en Italia, e coordinador do proxecto BRESOV.
Atopar os recursos xenéticos axeitados Antes de que puidesen desenvolver cultivos resistentes ao clima, o equipo BRESOV tivo que atopar os xenes axeitados. O consorcio reuniu unha serie de coleccións de cultura, incluíndo numerosos morfotipos diferentes de cada unha. Despois, os investigadores analizaron e compilaron datos xenéticos de cada un destes cultivos para identificar partes do código asociadas a trazos específicos. Estas características inclúen bo sabor, alto valor nutricional e resistencia non só a patóxenos e pragas, senón tamén a diversos estrés abióticos como ondas de calor e secas. Con esta información, BRESOV puido comezar a desenvolver cultivares de cultivos orgánicos para avaliar as súas características en condicións reais. Mellorando a resiliencia climática Nunha serie de ensaios, os membros do consorcio BRESOV cultivaron miles de plantas, incluíndo variedades autóctonas (cultivos domesticados), liñas endogámicas, cultivares comerciais e os seus parentes silvestres. Seleccionáronse e introducíronse outras polas súas características cualitativas, como a cor, tamaño e estrutura, e o seu valor nutricional (cantidade de antioxidantes, polifenois e glucosinolatos).
Os resultados clave do proxecto inclúen o desenvolvemento de novos cultivares e cultivos resistentes con calidades organolépticas e nutricionais melloradas, di Branca. O traballo de BRESOV tamén contribuirá ás prácticas de agricultura ecolóxica aumentando a produción de sementes ecolóxicas de alta calidade. Ademais, o equipo desenvolveu ferramentas avanzadas para controlar a calidade dos lotes de sementes de brócoli, feixón verde e tomate orgánicos. "A nosa selección demostrou valiosas características sensoriais, nutricionais e nutracéuticas para os tres cultivos considerados e contribuirá a garantir a seguridade alimentaria en Europa e no resto do mundo", conclúe Branca. Contribuír a garantir o futuro dos alimentos O consorcio BRESOV está formado por 22 socios de nove Estados membros da UE, así como membros de China, Corea do Sur, Suíza e Tunisia. Os resultados das actividades de BRESOV e dos xenotipos de cultivos de elite difundiranse ata o final do proxecto e durante a conferencia final, prevista para finais de marzo de 2023. "Agardamos que os resultados do noso proxecto contribúan significativamente ao desenvolvemento de sistemas de produción ecolóxica resilientes ao clima, adaptados a cada contexto, ante os escenarios inminentes de cambio climático", conclúe Branca.
Os resultados do proxecto axudan a mellorar a competitividade do brócoli, as xudías verdes e os tomates ecolóxicos. Genotipáronse e fenotipáronse preto de 2000 accesos das coleccións básicas de BRESOV e dos conxuntos de reprodución das tres especies. Seleccionáronse e deron a coñecer un total de 274 xenotipos (liñas de precreación/mellora, OHM) de brócoli, xudías verdes e tomate, algúns dos cales están listos para o seu rexistro no Catálogo de Variedades Ecolóxicas da UE (Reg. UE 848/2018). Para estes novos materiais, a interacción coas condicións ambientais de varios países europeos avaliados permite mellorar os rendementos agronómicos dos cultivos e a calidade da produción.
BRESOV proporcionou recomendacións aos criadores, agricultores e produtores sobre liñas de precreación/mellora e OHM, adaptadas localmente e non globalmente á agricultura ecolóxica. A futura cría ecolóxica nos países da UE e no estranxeiro tamén se beneficiará de 275 novas ferramentas de xenotipado (marcadores moleculares, QTL e xenes) detectadas, que van desde unha mellora da resistencia a varios estrés bióticos (por exemplo, seca, salinidade, altas temperaturas, etc.) e abióticos (tomate: Fusarium oxysporum f.sp. Xanthomonas campestris pv, Alternaria spp e feixón verde: Colletotrichum lindemuthianum, Pseudomonas solani f.sp. carotenoides, compostos volátiles, capacidade antioxidante) calidade dos produtos correspondentes.
BRESOV publicou protocolos sobre xenotipos, data de sementeira, densidade de cultivos, rendemento de froitos, bioinoculantes e nutrición das plantas para aumentar a cantidade e calidade da produción de sementes dos tres cultivos, así como para detectar e protexer as sementes contra once enfermidades clave. Os resultados de BRESOV aumentarán a dispoñibilidade de sementes ecolóxicas de alta calidade e reforzarán a accesibilidade e a confianza nos sistemas de agricultura ecolóxica actuais e futuros, tanto dentro como fóra da UE. BRESOV tamén traballou para ampliar a adaptabilidade dos cultivares de brócoli, feixón verde e tomate en sistemas de cultivo de hortalizas orgánicas e para mellorar a interacción entre os novos cultivares e o microbioma do solo. BRESOV estableceu colaboracións útiles entre criadores, viveiros, agricultores, industrias agrícolas e alimentarias, consumidores e investigadores (un enfoque de múltiples partes interesadas), con eventos que difundiron os resultados do proxecto e impulsaron a competitividade dos cultivos de brassica, feixón verde e tomate. BRESOV colaborou activamente cos proxectos H2020 LIVESEEDS e ECOBREED.
- UNIVERSITA DEGLI STUDI DI CATANIA (UNICT)
Proxectos relacionados
