Strutture di popolazione nei batteri fitopatogeni

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Arrigo Lelio Lombardi
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1 Strutture di popolazione nei batteri fitopatogeni

2 Modellamento delle strutture di popolazione B) Selezione molecolare (la maggior parte delle mutazioni sono dannose) : - Modello selezionista: selezione dominata dalla necessità di adattamento: Variabilità + Selezione Processo deterministico - Modello neutralista: la selezione rimuove solo le mutazioni dannose e gioca un ruolo minimo nella fissazione delle mutazioni Fissazione delle mutazioni vantaggiose avviene con frequenza bassa Selezione dominata dal caso Variabilità + Deriva genetica Processo stocastico

3 Dati ed analisi dei dati A) Tipi di dati Marcatori molecolari (ALFP, rep-pcr, ITS) a carattere neutrale DISTANZE (matrici). Il più utilizzato nello studio di popolazioni SEQUENZE (differenze nucleotidiche) B) Algoritmi per raggruppamenti di distanze UPGMA o Average Linkage (metodo di raggruppamento a coppie non pesato che usa medie aritmetiche) NJ: Neighbor Joining (unione dei vicini) C) Metodi per stabilire relazioni filogenetiche (sequenze nucleotidiche) Massima parsimonia (numero di cambiamenti nei nucleotidi tra 2 o più sequenze) Massima verosimiglianza: migliore con tasso di mutazione costante

4 Dati ed analisi dei dati UPGMA: metodo semplice ma efficace Equivalenza quasi completa con il metodo della massima verosimiglianza (16S e AFLP) Possibilità di inferire anche relazioni filogenetiche Alberi: DENDROGRAMMI: elaborazione di informazioni con scopi puramente descrittivi. >>> Alberi filogenetici: se usano dati di carattere genetico (frequenze geniche o distanze genetiche) CLADOGRAMMI: ricostruzione filogenetica Situazione ideale: Alberi di consenso: sintesi di più alberi costruiti secondo algoritmi o metodi differenti)

5 Scopi dello studio delle strutture di popolazione A) Rivelare variabilità genetica (fenotipica) tra i ceppi di una popolazione o tra 2 o più popolazioni di una specie e/o pathovar >>> >>> Tassonomia e/o filogenesi B) Rivelare correlazioni possibili tra differenti popolazioni e : - Aree geografiche (ambiente) - Differenti epidemie (pianta ospite e/o provenienza del patogeno) - Struttura genetica della pianta-ospite - Cambiamenti nelle tecniche di coltivazione della coltura C) Evidenziare la variabilità genetica del patogeno per ottimizzare la diagnosi

6 A) VARIABILITA NEI CEPPI DI UNA POPOLAZIONE Pseudomonas avellanae, P.s.pv. syringae e P.s.pv. coryli

7 B) CORRELAZIONE TRA STRUTTURE DI POPOLAZIONE Pseudomonas avellanae e Nocciolo 1) Aree geografiche

8 UPGMA

9 Erwinia amylovora

10 Pulsed Field Gel Electrophoresis

11 Xanthomonas axonopodis pv. citri

13 Rep-PCR: BOX ed ERIC

14 B) CORRELAZIONE TRA STRUTTURE DI POPOLAZIONE 2) Pianta ospite del patogeno Pseudomonas syringae pv. syringae

15 Rep-PCR BOX UPGMA

16 Pseudomonas syringae pv. persicae 2) Provenienza del patogeno Francia RFLP + NJ Nuova Zelanda Inghilterra

17 B) CORRELAZIONE TRA STRUTTURA DI POPOLAZIONE 3) Struttura genetica della pianta-ospite Pesco e Xanthomonas arboricola pv. pruni

18 SSRs + UPGMA AFLP + UPGMA X.a. pv. pruni

19 Noce e Xanthomonas arboricola pv. juglandis

20 Isoenzimi + UPGMA AFLP + Corrispondenza di Analisi Multipla

21 Olivo e Pseudomonas savastanoi. pv. savastanoi

22 Rep-PCR + UPGMA

23 B) CORRELAZIONE TRA STRUTTURE DI POPOLAZIONE 4) Cambiamento nelle tecniche di coltivazione della pianta-ospite Riso e Xanthomonas oryzae pv. oryzae

24 RFLP + UPGMA

25 C) EVIDENZIARE LA VARIABILITA PER OTTIMIZZARE LA DIAGNOSI Fragola e Xanthomonas fragariae

26 Rep-PCR UPGMA

28 Xylella fastidiosa e Vite, Agrumi, Drupacee, Oleandro, Caffè, Ornamentali arboree

29 Clorosi variegata degli Agrumi (CVC)

30 Mal del pennacchio - Pesco Malattia di Pierce - Vite

31 RFLP + UPGMA

32 Xylella fastidiosa e le nuove sottospecie >>> >>> implicazioni diagnostiche Xylella fastidiosa subsp. piercei: vite, erba medica, mandorlo, acero Xylella fastidiosa subsp. multiplex: pesco, susino, olmo, Platanus spp., mandorlo Vitis aestivalis Xylella fastidiosa subsp. pauca: Citrus spp.

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