Un’infrastruttura europea di fenotipizzazione per promuovere la scienza e l’innovazione delle piante
Capire come le piante crescono, si adattano e si comportano in ambienti diversi è essenziale per poter affrontare alcune delle sfide più urgenti del nostro tempo, ovvero la resilienza climatica, la sicurezza alimentare, la biodiversità e l’uso sostenibile del suolo. È inoltre necessario per far progredire le innovazioni basate sulle piante in settori come i biomateriali, gli alimenti funzionali e i farmaci di origine vegetale. L’Infrastruttura di ricerca europea per la fenotipizzazione delle piante (EMPHASIS) è la risposta coordinata dell’Europa a questa esigenza. Riunisce capacità di fenotipizzazione delle piante all’avanguardia in un’unica struttura condivisa, accessibile a ricercatori, selezionatori e innovatori di tutto il continente. Il progetto EMPHASIS-GO(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha posto le basi per la sostenibilità a lungo termine di EMPHASIS, stabilendo il quadro giuridico, finanziario e organizzativo per il futuro funzionamento come un consorzio per un’infrastruttura europea di ricerca (ERIC).
Fronte unito sulla fenotipizzazione delle piante
La fenotipizzazione prevede la misurazione dei caratteri osservabili delle piante che emergono dalle interazioni tra il patrimonio genetico, i fattori ambientali e la gestione delle colture. È essenziale per comprendere il rendimento delle piante. Mentre le tecnologie genetiche sono progredite rapidamente, la fenotipizzazione è rimasta un collo di bottiglia. Senza una fenotipizzazione di alta qualità e su larga scala, gran parte del potenziale genetico vegetale europeo non potrà essere tradotto in colture resilienti e produttive. EMPHASIS consente di accedere a tecnologie e competenze che nessun istituto o paese potrebbe avere da solo. La rete di qualità garantita di strutture avanzate per la fenotipizzazione delle piante nei paesi membri trasforma le capacità nazionali precedentemente frammentate in un’infrastruttura europea coerente. Secondo Susie Robinson del VIB(si apre in una nuova finestra), appena nominata direttrice generale ad interim di EMPHASIS: «Questa infrastruttura condivisa, gli standard comuni e l’esperienza accumulata ci permettono di porre domande biologiche che prima erano fuori portata e di tradurre i dati di fenotipizzazione in progressi reali per il miglioramento delle colture».
Strutture, protocolli, gestione dei dati FAIR e formazione
«EMPHASIS opera attraverso quattro pilastri interconnessi: accesso in loco e a distanza alle strutture e ai servizi, pratiche avanzate di fenotipizzazione con protocolli standardizzati, gestione dei dati FAIR (reperibili, accessibili, interoperabili e riutilizzabili), istruzione e formazione», spiega Stijn Dhondt del VIB, direttore uscente di EMPHASIS. Gli utenti possono accedere a strutture e servizi su richiesta o tramite bandi finanziati dall’UE. Il coordinamento strategico in Belgio garantisce la coerenza in tutta Europa. Le strutture comprendono piattaforme ad alta tecnologia in ambiente controllato, siti di campo dotati di ampia strumentazione, reti di campo snelle e piattaforme digitali e di dati. Come spiega Inês Pinho, co-gestore del programma EMPHASIS, anche lei del VIB: «Insieme, consentono di studiare i rendimenti delle piante su più scale: dalle cellule agli ecosistemi, dalle condizioni di laboratorio ai campi del mondo reale e da esperimenti brevi a monitoraggi a lungo termine in più ambienti». Strumenti condivisi, protocolli standardizzati e pratiche FAIR per i dati migliorano la comparabilità e la riproducibilità. Insieme a programmi di formazione innovativi, EMPHASIS sta rafforzando la qualità della ricerca e le competenze della comunità scientifica.
Ricerche pionieristiche prima impossibili da condurre
EMPHASIS-GO si è basato sul successo della precedente fase preparatoria dei progetti finanziati dall’UE, EMPHASIS-PREP ed EPPN2020. Grazie a questi tre progetti, centinaia di progetti di accesso transnazionale hanno permesso ai ricercatori, compresi quelli provenienti da regioni sottorappresentate, di utilizzare strutture all’avanguardia che altrimenti sarebbero state inaccessibili. «EMPHASIS-GO ha garantito la sostenibilità a lungo termine di questa infrastruttura europea di fenotipizzazione delle piante, incentrata sull’utente, e l’ha posizionata come hub globale leader per l’innovazione basata sulle piante, l’agricoltura sostenibile e la resilienza al clima», aggiunge Enric Belles-Boix del VIB, responsabile del programma EMPHASIS e coordinatore delle attività quotidiane del progetto EMPHASIS-GO. Questo approccio unificato sta già consentendo nuovi tipi di ricerca e innovazione che in precedenza erano fuori portata, dalla sperimentazione di varietà resistenti allo stress attraverso i gradienti climatici alla combinazione di immagini ad alta risoluzione con prestazioni reali sul campo. Susie Robinson conclude: «Consentendo una ricerca integrata tra ambienti, luoghi e paesi, EMPHASIS sta posizionando l’Europa per i decenni a venire come leader nella scienza delle piante, nell’agrotecnica e nella bioeconomia in generale climaticamente responsabili».
