LA BANCA DEL GERMOPLASMA

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1 LA BANCA DEL GERMOPLASMA DIVAPRA - settore Genetica Agraria - Università degli Studi di Torino Sergio Lanteri Il germoplasma orticolo piemontese: una risorsa per il futuro Carmagnola - venerdì 25 marzo

2 DIVAPRA (Dipartimento di Valorizzazione e Protezione delle Risorse Agroforestali) settore Genetica Agraria Università degli Studi di Torino 1976: Istituzione della BANCA DEL GERMOPLASMA Obiettivo: Conservazione nel lungo periodo di campioni di seme di vecchie varietà ed ecotipi di specie ortive peperone 5 specie 120 accessioni fagiolo 3 specie 150 accessioni pomodoro, melanzana, sedano, cardo, porro, aglio ecc. Programmi di ricerca finanziati dalla Regione Piemonte e condotti dal DIVAPRA in collaborazione con il CRESO

3 La Banca del Germoplasma del DIVAPRA - Genetica Agraria Vecchie cultivar ed ecotipi locali piemontesi adattate a specifici ambienti di coltivazione peculiari caratteristiche qualitative/organolettiche resistenza a patogeni Serbatoio di geni per la futura applicazione di programmi di miglioramento genetico

4 La Banca del Germoplasma del DIVAPRA - Genetica Agraria

5 La Banca del Germoplasma del DIVAPRA - Genetica Agraria Raccolta materiale Rigenerazione In campo sotto isolatore Controllo vitalità Registrazione accessione Moltiplicazione In campo sotto isolatore Lungo termine (-20 C) Essiccazione semi 7-15 gg a 25 C in flusso d aria a circolazione forzata Selezione eliminazione semi rotti, impuri ecc.. Analisi di laboratorio - peso semi - germinabilità - umidità Confezionamento sacchetti alluminio doppio strato termosaldati sottovuoto Conservazione Registrazione dati - Computer database Caratterizzazione in campo Semi per prove Medio termine (+4 C) Utilizzazione in programmi di miglioramento genetico

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7 La Banca del Germoplasma del DIVAPRA - Genetica Agraria La caratterizzazione del materiale e la quantificazione della diversità genetica presente entro le diverse accessioni sono fondamentali per ottimizzare le strategie di conservazione delle risorse genetiche Nel corso degli anni si è passati da una valutazione basata su caratteristiche morfologiche e produttive (influenzate nella loro manifestazione dall ambiente) ad approcci basati sull analisi del DNA (marcatori molecolari)

8 I MARCATORI MOLECOLARI rappresentano uno strumento efficiente ed affidabile per: - Caratterizzare una varietà/ecotipo - Stabilire quanta variabilità genetica è presente in un a varietà/ecotipo (e quindi quali criteri adottare per campionare il seme da conservare entro la Banca del Germoplasma) - Attuare programmi di selezione

9 Un Un gene è un un segmento di didna che che porta l informazione per per un un carattere DNA carattere

10 Alcuni caratteri detti quantitativi sono influenzati da molti geni dimensione della bacca e fortemente influenzati dall ambiente

11 La Caratterizzazione mediante Marcatori molecolari DNA Caratteri morfologici e produttivi marcatori molecolari potenzialmente infiniti e non influenzati dalle condizioni ambientali (il DNA è lo stesso in tutte le cellule di qualsiasi tessuto della pianta) limitati ed influenzati dalle condizioni ambientali Aumenta il livello di precisione

12 Per studiare il DNA occorre: estrarlo Tagliarlo (enzimi di restrizione) Clonarlo (ottenerne tante copie) analizzarlo (termociclatore)

13 La Caratterizzazione mediante Marcatori molecolari

14 L obiettivo è evidenziare delle differenze (presenza o assenza o diversa posizione di una banda) tra le piante analizzate Pianta

15 Esempio dei Microsatelliti Nel DNA sono presenti regioni dette MICROSATELLITI costituite da brevi porzioni (sequenze) che si ripetono in successione (a tandem)

16 E possibile con tecniche di analisi molecolare verificare quante volte il frammento è ripetuto nel DNA di una pianta o individuo (sequenza ripetuta 12 volte ) (sequenza ripetuta 16 volte) (sequenza ripetuta 8 volte) 8 Le piante e gli individui sono molto diversi tra loro nel numero di ripetizioni

17 Quando analizzate al sequenziatore la dimensione delle bande può essere convertita in picchi TEST DEL DNA PROFILO DEL COLPEVOLE INDIZIATI A B C D E COLPEVOLE F

18 La Caratterizzazione mediante Marcatori molecolari DNA FINGERPRINTING: Impronta digitale molecolare (Applicato anche in campo vegetale)

19 TRACCIABILITA Produttore TRACCIABILITA Trasformatore Distributore Vendita Consumatore

20 PROGRAMMA REGIONALE DI RICERCA SPERIMENTAZIONE E DIMOSTRAZIONE ( ) RECUPERO E CARATTERIZZAZIONE DI VECCHI ECOTIPI AUTOCTONI PIEMONTESI DI FAGIOLO DA GRANELLA Obiettivi del Progetto di Ricerca -Caratterizzare, a livello molecolare, le diverse accessioni di fagiolo da granella attualmente in conservazione, allo scopo di ottimizzare la collezione di germoplasma - Recupero e caratterizzazione di vecchi ecotipi locali di fagiolo da granella non più reperibili in coltivazione ed attualmente in conservazione presso la Banca del Germoplasma del DIVAPRA

21 Sigla Ecotipo Anno di acquisizione VLO007 Bianco di Bagnasco 1980 VLO018 Bianco di Bagnasco (2) 1978 VLO031 Borlotto di Entracque 1981 VLO008 Borlotto Gigante di Cuneo 1980 VLO014 Borlotto Gigante di Cuneo (2) 1978 VLO004 Borlotto Sanguigno 1980 VLO023 Borlotto Sanguigno (2) 1981 VLC077 Del Burro 1985 VLO022 Lamon 1981 VLO035 Lamon (2) 1985 VLO026 Lamon di Feltre 1983 VLO029 Lamon Gigante 1983 VLO021 Lamon Scarlatto 1981 VLO027 Lingua di Fuoco 1985 VLO086 Lingua di Fuoco (2) 1984 VLO011 Piattella di San Giorgio Canavese 1981 VLO005 Rampicante di Vigevano 1980 VLO017 Rampicante di Vigevano (2) 1978 VLO020 Rampicante Scarlatto (Stregone) 1981 VLO036 Rampicante Scarlatto (Stregone2) 1985 VLO012 Rampicante Scarlatto Bianco 1981 VLO006 Rampicante Scarlatto di Cuneo 1980 VLO010 Rampicante Scarlatto di Cuneo (2) 1980 VLO002 Regina Precoce di Roccavione 1980 VLO028 Regina Precoce di Roccavione (2) 1980 VLO030 Regina Rossa di Boves 1980 VLO003 Regina Rossa di Centallo 1980 VLO016 Regina Rossa di Centallo (2) 1978 VLO009 Rimini 1980 VLO015 Rimini (2) 1978 VLO019 Rimini (3) 1981 VLO094 Saluggia 1985 VLO034 Scozzese 1985 VLO024 Scozzese a Baccello Bianco 1984 VLO001 Scozzese Striato 1980 VLO025 Scozzese Striato (2) 1984 VLO013 Super Lamon 1981 VLA062 Toscana 1985 A B a1 a2 a3 b1 b2 b3 b Similarity coefficient Bianco di Bagnasco Bianco di Bagnasco (2) Borlotto di Entracque Lamon di Feltre Lamon Gigante Del Burro Lamon Lamon (2) Lingua di Fuoco (2) Lingua di Fuoco Borlotto Gigante di Cuneo (2) Borlotto Gigante di Cuneo Borlotto Sanguigno Borlotto Sanguigno (2) Super Lamon Rampicante Scarlatto Rampicante Scarlatto (2) Rampicante Scarlatto Bianco Rampicante Scarlatto di Cuneo (2) Rampicante Scarlatto di Cuneo Regina Rossa di Boves Regina Precoce di Roccavione Regina Precoce di Roccavione (2) Lamon Scarlatto Piattella di San Giorgio Canavese Regina Rossa di Centallo (2) Regina Rossa di Centallo Rampicante di Vigevano Rampicante di Vigevano (2) Rimini Rimini (3) Rimini (2) Saluggia Scozzese a Baccello Bianco Scozzese Scozzese Striato (2) Scozzese Striato Toscana

22 Ecotipi di fagiolo recuperati entro la Banca del germoplasma e caratterizzati nei campi sperimentali del CReSO Regina di Boves Regina di Centallo Regina di Roccavione Regina precoce di Roccavione Regina rossa di Boves Regina rossa di Centallo Borlotto di Entracque Borlotto gigante di Cuneo Borlotto sanguigno

23 Caratterizzazione ecotipi locali ortivi Applicazione di tecniche di analisi molecolare per la quantificazione della variabilità genetica presente tra ed entro popolazioni piemontesi di specie ortive Allo scopo di definire i criteri da adottare per un corretto campionamento di seme da porre in conservazione entro la Banca del Germoplasma del DIVAPRA

24 Caratterizzazione ecotipi locali ortivi Sedano Dorato d Asti Fagiolo Billò Fagiolo Bianco di Bagnasco Fagiolo Villata Cardo Gobbo di Nizza Monferrato Porro Lungo di Cervere Aglio Molino dei Torti Bietola Rossa di Castellazzo Bormida Peperone Tumaticot

25 0.35 CARDO GOBBO DI NIZZA MONFERRATO B A C 0.18 Coordinata Coordinata 1

26 A B C D E PORRO LUNGO DI CERVERE Coordinata Coordinata 1

27 0.40 PEPERONE TOMATICOT 0.13 Coordinata Coordinata 1 A B C

28 Applicazione di tecniche di analisi molecolare per selezionare linee allo scopo di stabilizzare la produzione

29 FAGIOLO - BIANCO DI BAGNASCO BB1 BB33 BB34 BB37 BB2a BB2c BB24c BB24a BB Coefficient BB23 BB24b BB24d BB32c BB24a BB32a BB32b

30 GRAZIE PER L ATTENZIONE! Il germoplasma orticolo piemontese: una risorsa per il futuro Carmagnola - venerdì 25 marzo