Misura, Ottimizza, Accelera.
Scopri le nostre soluzioni per la misurazione delle performance delle piante
Chi Siamo
Plant Flow Solutions (PFS) è un progetto nato presso l’Università di Torino, con una missione: misurare le performance delle piante a livello micro per risolvere i problemi dell’agricoltura a livello macro.
Il progetto punta ad accelerare l’attività di screening e fenotipizzazione nell’ambito delle plant-science impiegando i più solidi metodi di indagine dell’ecofisiologia vegetale: le analisi di scambio gassoso e fluorimetria.
Con un parco strumentale molto ampio e con 2 piattaforme di fenotipizzazione, offriamo un servizio di analisi che quantifica le performance di crescita delle piante.
Applicazioni
Noi aiutiamo ad accelerare lo sviluppo dei prodotti biostimolanti. Il nostro servizio opera al fianco del R&D di questa industria, effettuando test di screening e di caratterizzazione dell’effetto dei prodotti sulle piante. Permettiamo la rapida individuazione di promettenti prototipi biostimolanti e giungiamo in tempi rapidi ad una loro ottimizzazione. In questo modo si riducono i tempi e i costi dei test e si massimizza il potenziale di mercato dei prodotti sviluppati.
Per i nostri clienti mettiamo a disposizione oltre 30 anni di esperienza nello studio delle risposte delle piante agli stress ambientali al fine di individuare una strategia sperimentale che porti a rispondere in modo chiaro alle seguenti domande:
- Il prodotto testato ha effetto?
- Qual è la durata dell’effetto?
- In quali condizioni ambientali l’effetto è vantaggioso?
- Quale meccanismo di azione del prodotto si può ipotizzare?
Gli sviluppi tecnologici degli ultimi decenni hanno permesso enormi passi avanti nell’attività di genotyping tuttavia, il phenotyping rimane il collo di bottiglia per i tempi di sviluppo di nuove cultivar. Grazie alla nostra tecnologia proprietaria, che automatizza le analisi di scambio gassoso e arricchisce il dettaglio dell’informazione estrapolata, permettiamo un utilizzo vantaggioso di queste analisi nell’attività di phenotyping.
Potendo effettuare queste analisi in continuo durante l’esecuzione di protocolli di stress ambientali altamente controllati e riproducibili, permettiamo una rapida caratterizzazione delle performance della pianta nelle condizioni ambientali scelte. In questo modo è possibile comprendere e quantificare la resilienza della pianta allo stress e comprendere così l’efficacia delle risposte messe in atto.
Offriamo questo servizio per supportare lo sviluppo e la caratterizzare di nuove cultivar provenienti dall’attività di breeding o genome editing.
I centri di saggio operano da alcuni decenni al fianco di grosse compagnie produttrici di fertilizzanti e fitofarmaci. La loro clientela si sta orientando sempre più marcatamente verso lo sviluppo di prodotti biostimolanti e per il biocontrol. Per continuare a offrire sempre un servizio di eccellenza, la professionalità e competenza in campo agronomico dei centri di saggio deve interconnettersi a competenze nel campo della fisiologia vegetale.
Per agevolare questa evoluzione, mettiamo a disposizione per i centri di saggio i nostri spazi, la nostra tecnologia e il nostro personale altamente qualificato per effettuare test di efficacia con analisi fisiologiche da integrare all’attività di test offerta dal centro di saggio stesso. In questo modo il centro di saggio potrà portare ai propri clienti risultati innovativi capaci di soddisfare le esigenze dei clienti.
Il nostro servizio
Grazie a un’esperienza trentennale nella fisiologia dello stress e all’utilizzo di tecnologie d’avanguardia, effettuiamo test che permettono di quantificare le capacità di risposta delle piante agli stress ambientali. Attraverso l’offerta di un servizio di analisi, operiamo a supporto di tutti quei contesti industriali e scientifici che sviluppano nuove tecnologie e sistemi produttivi, al fine di incrementare la resilienza dell’agricoltura.
Il nostro servizio, che utilizza in modo sinergico le tecnologie a nostra disposizione, punta a individuare la strategia sperimentale piú vantaggiosa per ottimizzare tempi e costi della ricerca.
I test che effettuiamo si basano sulle seguenti analisi:
Analisi di scambio gassoso su pianta intera con piattaforma automatizzata e tecnologia PFS
Analisi tradizionali di scambio gassoso (IRGA e porometer)
Analisi fluorimetriche (PAM)
Analisi spettrometriche (riflettanza)
Analisi morfometriche (piattaforma di fenotipizzazione 3D imaging)
Soluzioni su misura
Uniamo la nostra esperienza da ricercatori con l'esperienza specifica dei nostri clienti. Offriamo setup sperimentali estremamente personalizzati che risaltano le caratteristiche del prodotto testato.
Tecnologia
Per condurre i test dei nostri clienti abbiamo a disposizione la seguente attrezzatura:
- 4 analizzatori di scambio gassoso tra pianta e atmosfera a sensore infra-rosso (IRGA)
- 3 porometri
- 3 fluorimetri PAM
- 1 piattaforma di 3D imaging
- 1 spettrometro con risoluzione nanometrica
- 1 piattaforma di analisi di scambio gassoso con tecnologia proprietaria
- Effettuiamo esperimenti sia in serra che in camera di crescita con la possibilità di studiare simultaneamente centinaia di piante in condizioni di stress abiotico altamente riproducibili (es. stress idrico, salino o luminoso).
Con l’ottimizzazione dei nostri protocolli di crescita e di stress riusciamo a standardizzare le nostre analisi riducendo drasticamente la variabilità e incrementando la riproducibilità dei risultati.
La tecnologia proprietaria
Il nostro obiettivo è quello di rendere l’analisi di scambio gassoso, scalabile e applicabile in tutti quei contesti dove bisogna testare molti prodotti su un numero elevato di piante.
Per questo abbiamo realizzato una piattaforma di analisi di scambio gassoso automatizzata che, attraverso l’utilizzo di camere appositamente studiate, permette di discriminare i flussi di CO2 e H2O del comparto respirativo (comparto suolo-radice) e del comparto aereo della pianta (comparto della chioma).
In un ambiente finemente climatizzato rileviamo in continuo e su un numero elevato di piante simultaneamente le seguenti informazioni:
- parametri fotosintetici tradizionali-> photosynthetic rate (A), transpiration (E), conduttanza stomatica (Gs), concentrazione sottostomatica di CO2 (Ci) + respirazione del suolo, la respirazione notturna della chioma.
- parametri combinati (quantificati in modo assoluto, non stimati!) quali WUE, NUE e Relative Growth Rate.
- monitoriamo le cinetiche giornaliere e plurigiornaliere (compresa l’incidenza di giorno/notte) di questi parametri.
Perchè analizzare la fotosintesi?
Quando vi sono condizioni ambientali sfavorevoli, la capacità della pianta di superare il periodo avverso e di riprendere la crescita al suo termine, dipende dalla sua capacità di adottare in tempo rapido delle risposte protettive e di acclimatazione agli stress a cui è sottoposta. Il mantenimento di un apparato fotosintetico efficiente è strategicamente rilevante per la pianta; il suo danneggiamento comporta un costo metabolico enorme e un forte rallentamento nella crescita. La regolazione dell’attività fotosintetica è, così, fondamentale e tra le prime risposte che la pianta intraprende.
Le analisi di scambio gassoso misurano la quantità di CO2 assorbita e H2O traspirata dalle piante durante la fotosintesi.
La fluorimetria PAM analizza la fluorescenza emessa dalle clorofille durante l’attività fotosintetica.
La chiusura stomatica, la riduzione del tasso assimilativo e i meccanismi fotoprotettivi di dispersione dell’energia luminosa sono alcuni dei rapidi meccanismi di risposta che la pianta adotta in condizione di stress e possono tutti essere osservati da queste analisi.
Adottando metodi diretti di osservazione del funzionamento dell’apparato fotosintetico e usufruendo di tecniche di misura sviluppate e affinate in oltre 70 anni di ricerca scientifica, queste analisi riconoscono immediatamente il subentrare di fenomeni di stress e quantificano la capacità di risposta della pianta.
Un’analisi che testi la resilienza delle piante agli stress ambientali deve:
Fornire indici responsivi, ovvero capaci di individuare fenomeni di stress già dalle prime fasi e permettere di definire la sua intensità.
Permettere la standardizzazione delle misure affinché le differenze osservate siano attribuibili allo stato fisiologico della pianta e non a perturbazioni ambientali durante la misura.
Essere supportata da una solida base scientifica affinché l’interpretazione del risultato sia chiara.
Il team
Filippo Garis
Junior Agronomist
