Strumenti genomici per lo studio e l’uso delle risorse genetiche di patata

MIRAGLIA, VALERIA (2011) Strumenti genomici per lo studio e l’uso delle risorse genetiche di patata. [Tesi di dottorato] (Inedito)

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Abstract

La patata coltivata (Solanum tuberosum) rappresenta la terza coltura più importante per l’alimentazione umana. Dato che le varietà coltivate derivano da un ristretto numero di genotipi, la base genetica della patata è notoriamente ristretta. Fonti di variabilità sono reperibili tra varietà locali, ecotipi, ibridi, ma soprattutto tra le specie selvatiche. La patata presenta il più ampio e ricco germoplasma selvatico del regno vegetale, esso rappresenta un serbatoio di geni utili per la costituzione di nuove varietà migliorate per la resistenza, per il contenuto in sostanze nutritive, per la produttività. Per accedere a tale biodiversità non sempre è possibile utilizzare i metodi di miglioramento genetico classico a causa, ad esempio, della presenza di barriere di incompatibilità sessuale o di tempi lunghi e metodologie laboriose per la selezione. Tutto ciò ha causato una sottoutilizzazione delle risorse genetiche di patata e, quindi, ridotti progressi nel miglioramento genetico. L’obiettivo di tale attività di ricerca è stato quello di sviluppare nuovi strumenti genomici che consentano di potenziare le attuali strategie di miglioramento genetico per una più adeguata ed efficiente valorizzazione delle risorse genetiche disponibili per la patata. Il lavoro svolto si è incentrato sulla disponibilità di materiale vegetale costituito da specie selvatiche, varietà coltivate e ibridi interspecifici di patata ed è stato articolato in tre parti. Con la prima attività sono state individuate fonti di resistenza multiple a Ralstonia solanacearum e virus Y tra 21 cloni di 12 specie selvatiche di patata. I dati ottenuti sono utili nella fase di selezione dei materiali recanti i caratteri d’interesse da introgredire nella patata coltivata. Tramite l’uso di marcatori molecolari SSR è stata poi effettuata una genotipizzazione molecolare delle stesse specie selvatiche e di 24 varietà coltivate. Sono stati identificati numerosi alleli specifici utili per la selezione assistita e per la definizione delle combinazioni di incrocio interspecifiche più adatte. Per quanto riguarda la seconda attività è stata effettuata un’accurata analisi bioinformatica dei marcatori molecolari DArT disponibili per le mappe di associazione genetiche delle specie selvatiche S. commersonii e S. bulbocastanum. Tale analisi ha permesso di determinare l’elevata qualità e specificità dei marcatori, di identificare marcatori associati a geni di resistenza, specifici per le specie selvatiche e di effettuare studi di sintenia tra i genomi di patata e pomodoro contro i quali sono stati allineati. I marcatori DArT si sono così rivelati uno strumento genomico disponibile per la selezione assistita negativa e positiva, per studi di biodiversità e per il miglioramento genetico. Infine, l’ultima attività ha previsto lo sviluppo di una strategia per il dosaggio cromosomico della specie selvatica S. commersonii in ibridi tra S. commersonii e S. tuberosum. Il tutto combinando la semplicità e la praticità d’uso della tecnologia High Resolution Melting (HRM) con la precisione dei marcatori SNPs S. commersonii specifici individuati. L’uso di questa strategia di determinazione del dosaggio cromosomico potrebbe essere estesa anche ad altre specie in cui è prevista la produzione di genotipi aneuploidi o poliploidi.

Tipologia di documento:Tesi di dottorato
Parole chiave:biodiversità, stress biotici, marcatori molecolari
Settori scientifico-disciplinari MIUR:Area 05 Scienze biologiche > BIO/11 BIOLOGIA MOLECOLARE
Area 07 Scienze agrarie e veterinarie > AGR/07 GENETICA AGRARIA
Area 05 Scienze biologiche > BIO/18 GENETICA
Coordinatori della Scuola di dottorato:
Coordinatore del Corso di dottoratoe-mail (se nota)
LORITO, MATTEO
Tutor della Scuola di dottorato:
Tutor del Corso di dottoratoe-mail (se nota)
CARPUTO, DOMENICO
Stato del full text:Inedito
Data:30 Novembre 2011
Numero di pagine:161
Istituzione:Università di Napoli Federico II
Dipartimento o Struttura:Scienze del suolo, della pianta, dell'ambiente e delle produzioni animali
Stato dell'Eprint:Inedito
Scuola di dottorato:Scienze agrarie e agro-alimentari
Denominazione del dottorato:Agrobiologia e agrochimica
Ciclo di dottorato:24
Numero di sistema:8503
Depositato il:07 Dicembre 2011 15:06
Ultima modifica:08 Maggio 2012 11:01

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