Mercoledì 29 Ottobre, 2014
Attività settore ricerca e sviluppo
 Messa a punto e produzione di bio-fertilizzanti e bio-soppressori innovativi
 Indagini su patogeni delle principali colture di interesse
 Supporto produzione
 Saggi di disintegrabilità di bioplastiche compostabili
Modugno, 29-10-2014
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Messa a punto e produzione di bio-fertilizzanti e bio-soppressori
innovativi
 Degradazione del suolo
 Calcisol e minore biodisponibilità di macro e micro elementi per le
piante
 Uso e abuso di pesticidi
Modugno, 29-10-2014
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 Una soluzione TERSAN-BIOVEGETAL per la salinità del suolo:
Bio-fertilizzante con una popolazione predominante di Bacillus
spp.
Batteri mesofili che producono soluti compatibili capaci di
indurre nelle piante resistenza contro stress osmotici.
 Una soluzione TERSAN-BIOVEGETAL per i suoli calcarei:
Bio-fertilizzante con
Pseudomonas spp.
una
popolazione
predominante
di
Batteri mesofili che producono siderofori e sostanze
organiche in grado di promuovere la crescita delle piante.
 Una soluzione TERSAN-BIOVEGETAL per l’eccesso di pesticidi:
Bio-soppressore con una popolazione predominante di funghi.
Funghi possono stabilire una relazione mutualistica con le piante
e limitare la crescita di altri funghi patogeni.
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Caratterizzazione di Bio Vegetal
 Popolazione batterica totale
 Bacillus spp.
 Pseudomonas spp.
 Popolazione fungina totale
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Bio Vegetal
Campioni di Bio Vegetal sono stati prelevati dal prodotto granulare e
polverulento
Code of
samples
P1
Two months old powder
P2
One month old powder
P3
Just prepared powder
Gb
Granules sampled from big bag
Gs
Granules sampled from little bag
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6
5
PCR
 Il DNA è stato estratto mediante il kit “fast Spin DNA
extraction Kit for Soil” (MP Biomedicals).
 Il DNA è stato amplificato con primers specifici per la
popolazione batterica totale, Bacillus spp., Pseudomonas spp. e la
popolazione fungina totale.
Primers 1°
PCR
Bacteria
Primers
2° PCR
F357-GC
Di Cagno et al., 2009. Appl.
Environ. Microb, 75: 39633971
R518
Bacillus spp.
Pseudomonas spp.
Fungi
BacF
F968-GC
R1378
R1378
PsF
F968-GC
PsR
PsR
FR1-GC
FF390
Modugno, 29-10-2014
Reference
Garbeva et al., 2003.
Microb. Ecol, 45: 302-316
Garbeva et al., 2004. FEMS
Microbiol. Ecol, 47: 51-64
Vainio and Hantula, 2000.
Mycol. Res, 104: 927-936
[email protected]
6
Perché il gene 16S rRNA?
 Il gene 16S rRNA è usato negli studi
filogenetici
conservato
perché
tra
le
altamente
diverse
specie
batteriche.
 Il gene contiene regioni ipervariabili
che
contengono
specifiche
per
sequenze
specie
l’identificazione
batterica.
Nelle cellule eucariotiche la stessa funzione è assolta dal gene 18S rRNA.
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DGGE
L'elettroforesi su gel in gradiente denaturante (Denaturing
Gradient Gel Electrophoresis) è un metodo di identificazione
mediante impronta genetica (fingerprinting). Grazie al DGGE è
possibile generare uno schema di diversità genetica all’interno
degli ecosistemi microbici complessi.
È una particolare elettroforesi su gel nella quale il DNA
è forzato a denaturarsi in funzione della temperatura
costante di 60°C e delle concentrazioni crescenti di
sostanze denaturanti (urea e formammide).
Modugno, 29-10-2014
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V3V3
nuovo
region V3
of nuovo
the 16S
V3 nuovo
V3 nuovo
63.1 84.4
26.3
100
50
50
84.4
100 100
V3 nuovo
50
V3 nuovo
63.1
84.4
26.3
21.2
63.1
rRNA gene of total bacteria
community
Shannon
diversity index
P2 .
P2 2.401
.
P3
P3
.
P2 2.421
P1
P1
.
P3 2.480
Gs
21.2
26.3
Gs
.
P1 2.066
Gb
21.2
Gb
.
Gs 2.703
P1
2 months old powder
P2
1 month old powder
P3
just prepared powder
Gb
Granules sampled in big bag
Gs
Granules sampled in little bag
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Gb .
[email protected]
9
10
90
Gb .
V6-V8
region
of the
16S prova
rRNA gene of Bacillus P1
spp..
90.0
bacillus
quarta
prova
bacillus
quarta
87.3
P3 .
92.5
Shannon
P2diversity
. index
100
90
83.2
Gb 2.999
Gs
.
92.5
90.0
bacillus
quarta bacillus
prova
P1
92.5
2 months old powder
P2
1 month old powder
100
83.2
90
87.3
P3
90.0
just
prepared powder
Gb
Granules sampled in big bag
Gs
Granules
87.3 sampled in little bag
83.2
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quarta prova
P1
2.630
.
P3
3.036
P2
2.909
.
.
Gs 2.977
Gb
..
P1
.
P3
.
P2
.
[email protected]
Gs .
10
pseudo2
pseudo2
pseudo2region ofpseudo2
V6-V7
the 16S rRNA gene of Pseudomonas spp.
89.9
92.9
86.4 89.9
92.9
72.4
72.4
86.4
89.9
86.4
100 100
100
90
90
92.9
90
80
80
80
pseudo2
pseudo2
Shannon
diversity index
P1 .
P1 .2.346
.
P2
P2 .2.352
.
P3
P1
P3 .2.272
.
Gb
P2
Gb ..2.530
Gs
P3
Gs .1.948
.
Gb
72.4
Gs .
P1
2 months old powder
P2
1 month old powder
P3
just prepared powder
Gb
Granules sampled in big bag
Gs
Granules sampled in little bag
Modugno, 29-10-2014
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Pearson correlation (Opt:9.57%) [0.0%-100.0%]
dgge funghi
100
18S rRNA gene of total fungal community
80
60
40
dgge funghi
Gb
70.2
Pearson correlation (Opt:9.57%) [0.0%-100.0%]
dgge
funghi
49.3
dgge funghi
P2
Shannon
100
80
40
60
76.9
33.7
diversity index
P3
Gb 1.732
Gs
70.2
Pearson correlation (Opt:9.57%) [0.0%-100.0%]
dgge49.3
funghi
dgge funghi
80
60
40
70.2
P1
49.3
2 months old powder
P2
1 month old powder
P3
just prepared powder
76.9
33.7
Gb
Gs
Granules sampled in big bag
Granules sampled in little bag
100
76.9
33.7
P1
P1
2.203
P2
2.064
P3
2.379
Gs
Gb
1.541
P1
P2
P3
Gs
Modugno, 29-10-2014
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In progress……
 Quantificazione delle popolazioni batteriche e fungine
mediante qPCR:
 Bacillus spp.: fino a 4 x 106 cells/g dry
 Pseudomonas spp.: determinazione in corso
 Monitoraggio delle variazioni di densità delle suddette
popolazioni in seguito a modifiche dei parametri fisici durante
le fasi compostaggio
 Applicazione BV modificato su diverse colture (pomodoro, vite
da tavola, fragola, fagiolo, carota, cipolla….) in serra
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Indagini su patogeni delle principali colture di interesse
 Osservazione allo stereoscopio e al microscopio a luce trasmessa:
lesioni causate da fitopatogeni e agenti eziologici
Alternaria spp.
Cladosporium spp.
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Helmintosporium spp.
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Supporto alla produzione
 Monitoraggio della stabilità del compost
mediante self-heating test
 Monitoraggio umidità e densità del materiale BV
nelle diverse fasi del processo
 Analisi granulometrica del BV nelle diverse fasi
del processo
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Saggi di disintegrabilità di bioplastica compostabile
 Determinazione della
massa finale
 Setacciatura a 2 mm
per valutare la
percentuale dei residui
plastici
 Analisi fisico-chimico-biologiche per
attestare la qualità del prodotto
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In the future……
 Valutazione attività enzimatica BV
 Analisi interazione sistema di resistenza
acquisita e indotta nelle piante – Bacillus e
Pseudomonas in BV
 Analisi popolazioni microbiche nel biofiltro
Modugno, 29-10-2014
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