Comprendere la risposta delle piante allo stress termico indotto dal cambiamento climatico: ricerca innovativa e formazione ad alto livello nel progetto HEATDDR
(English below) Le attuali proiezioni evidenziano come un progressivo aumento delle temperature inciderà in modo drammatico sulla produzione agricola, compromettendo la sicurezza alimentare del pianeta. Il progetto HEATDDR - Harnessing the DNA Damage Response to improve plant tolerance to heat stress, finanziato nell’ambito della Call HORIZON-MSCA-2023-DN-01-01, si pone come obiettivo lo studio dei meccanismi molecolari che controllano la risposta al danno genotossico (DNA damage response, DDR) in specie modello e di rilevanza agronomica esposte a stress termico, uno degli aspetti più deleteri del cambiamento climatico.
Il Consorzio HEATDDR, costituito da esperti nello studio dei meccanismi DDR nelle piante, fisiologia molecolare vegetale, biologia molecolare e biologia del seme, si propone analizzare le connessioni tra DDR e risposta a stress termico e sviluppare soluzioni innovative e sostenibili per produrre nuove varietà resilienti al cambiamento climatico.
Il Consorzio HEATDDR è coordinato dall’Università Paris-Saclay (Francia) e comprende partner di eccellenza: Università di Amburgo e Università Justus-Liebig (Germania), VIB-UGENT Centre for Plant Systems Biology (Belgio), Università della Slesia (Polonia), Institute of Experimental Botany - Centre of Plant Structural and Functional Genomics e Labdeers (Repubblica Ceca), HUN-REN Biological Research Centre (Ungheria), Royal Holloway University e Syngenta Limited (Regno Unito), Syngenta Crop Protection (Svizzera). Anche l’Università di Pavia è partner del progetto HEATDDR, con il Laboratorio di Fisiologia Molecolare del Seme e il Laboratorio di Biotecnologie Vegetali (Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “L. Spallanzani” - DBB). Il Team HEATDDR-DBB è costituito dalle proff. Alma Balestrazzi e Anca Macovei, alle quali si è affiancato un giovane dottorando (Early Stage Researcher), Ridwan Diaguna, arrivato da Bogor (Indonesia).
HEATDDR è un progetto rivolto ai giovani: ogni Partner è impegnato nel garantire una formazione ad alto livello ad un gruppo di dottoranti che arrivano da Spagna, Messico, India, Italia, Indonesia e Argentina. Il Kick-Off Meeting HEATDDR si è tenuto di recente (2-3 dicembre 2025) a Giessen (Germania) presso l’Università Justus-Liebig, e in quest’occasione i giovani ricercatori hanno presentato i loro progetti di dottorato, supportati dai loro supervisori, avviando una intensa discussione scientifica e programmando le loro attività di laboratorio.
Il Consorzio HEATDDR formerà una nuova generazione di giovani ricercatori, in grado di affrontare le sfide del cambiamento climatico. Il team HEATDDR-DBB dell’Università di Pavia opererà sulle problematiche della qualità del seme, in particolare sul ruolo dei meccanismi DDR nel contesto del metabolismo pre-germinativo. Le conoscenze di base acquisite rappresenteranno il punto di partenza per lo sviluppo di protocolli di “seed priming” di nuova generazione, in grado di garantire un’efficiente performance di germinazione in condizioni di stress termico.
Lo studio sarà effettuato sul pomodoro (Solanum lycopersicum) e i risultati potranno essere applicati ad altre specie di interesse agronomico quali patata (Solanum tuberosum) e orzo (Houdeum vulgare).
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Understanding the plant response to heat stress caused by Climate Change: innovative research and high-level training in the HEATDDR project
Current climate projections highlight how the progressive temperature increase will dramatically impact on crop yields, thus compromising global food security. The project HEATDDR- Harnessing the DNA Damage Response to improve plant tolerance to heat stress, funded in the frame of the Call HORIZON-MSCA-2023-DN-01-01, aims at the study of the molecular mechanisms underlying the response to genotoxic damage (DNA damage response, DDR) in model and crop species challenged with heat stress, one of the most severe aspects of climate change.
The HEATDDR Consortium, gathering experts in the field of plant DDR, molecular plant physiology, plant molecular biology, and seed biology, will analyse the link between DDR and the plant response to heat stress in order to design innovative and sustainable solutions for the production of novel climate-resilient crop varieties.
The HEATDDR Consortium is coordinated by the University of Paris-Saclay (France) and includes Partners of excellence: University of Hamburg and Justus-Liebig University (Germany), VIB-UGENT Centre for Plant Systems Biology (Belgium), University of Silesia (Poland), Institute of Experimental Botany - Centre of Plant Structural and Functional Genomics e Labdeers (Czech Republic), HUN-REN Biological Research Centre (Hungary), Royal Holloway University and Syngenta Limited (United Kingdom), Syngenta Crop Protection (Switzerland). The University of Pavia is also a Partner of the HEATDDR project, with the Seed Molecular Physiology Laboratory and the Plant Biotechnology Laboratory (Department of Biology and Biotechnology “L. Spallanzani” - DBB). The HEATDDR-DBB Team includes Prof. Alma Balestrazzi and Prof. Anca Macovei, and a young PhD student (Early Stage Researcher), Ridwan Diaguna, arrived from Bogor (Indonesia).
HEATDDR is a project for the young researchers: each Partner is commited to ensure the high-level training of a group of PhD students coming from Spain, Mexico, India, Italy, Indonesia and Argentina. The HEATDDR Kick-Off Meeting was held recently (2nd-3rd December 2025) in Giessen (Germany) at the Justus-Liebig University, n opportunity for the young reserchers to present their PhD programs, with the support of their Supervisors, promoting an instense scientific discussion nd planning their laboratory activities.
The HEATDDR Consortium will train a new generation of young researchers, able to address the challenges of climate change. The HEATDDR-DBB Team will address the issues of seed quality, with focus on DDR mechanisms activated within the pre-germinative metabolism. The acquired basic knowledge will represent the starting point for the development of next-generation seed priming protocols, able to ensure an efficient germination performance under heat stress. The study will focus on tomato (Solanum lycopersicum) and results will be applied to other agronomically relevant species, such as potato (Solanum tuberosum) and barley (Houdeum vulgare).
Fig. 1. The HEATDDR Consortium during the Kick-Off Meeting held at the Justus-Liebig University (Giessen, Germany) on the 2nd-3rd December, 2025.
Fig. 2. The HEATDDR project logo.