QUARTO INCONTRO. ed una introduzione alla

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1 QUARTO INCONTRO Agrumi Uva da Tavola Banana ed una introduzione alla Genetica Vegetale

2 Agrumi genere Citrus famiglia Rutaceae Altra specie nella famiglia: Ruta graveolens

3 Origine: Cina ed Estremo Oriente Fino alla fine del 15 secolo il cedro, l arancia amara, il limone e il lime (limetta) erano gli unici agrumi conosciuti in Europa. L arancio dolce fu coltivato in Sicilia, in Calabria e nel sud della Spagna dall inizio del 16 secolo. Le varietà erano inferiori a quelle che conosciamo oggi Nella prima metà del 17 secolo i portoghesi importarono dalla Cina nuove varietà di arance dolci, chiamate arance portoghesi, che si diffusero in tutto il sud dell Europa.

4 Tre sole specie all origine delle altre specie (ibridi interspecifici) di agrumi coltivati Pomelo o pummelo Citrus maxima Cedro Citrus medica Mandarino Citrus reticulata

5 Citrus medica, cedro, genitore di 4 ibridi: Citrus limon, (cedro x arancio amaro) limone e suoi ibridi Citrus jambhiri, (cedro mandarino) limone rugoso e ibridi simili Citrus aurantiifolia, (cedro limone x specie minore di Citrus) lime/limetta (tipo messicano) e lime persiano (lime limone). Citrus bergamia, (cedro arancio amaro) bergamotto Citrusmaxima, pomelo o pummelo, genitore di Citrus aurantium (pomelo mandarino) arancio amaro. Ha ereditato più caratteri del pomelo che del mandarino Citrus sinensis (pomelo mandarino) arancio dolce. Ha ereditato più caratteri del mandarino che del pomelo. Citrus paradisi (pomelo arancio dolce) pompelmo Citrus reticulata, mandarino (oltre al mandarino classico, la specie include il satsuma, varietà giapponesea bucciaverde, e il tangerine, mandarinoditangeri, Marocco) E genitore dei3 ibridi giàsoprariportati e degliibridi: Clementine/mandaranci (mandarino x arancio dolce) Tangelo (mandarino x pompelmo), chiamato anche Mapo Nova (clementina x tangelo), chiamato anche Clemenvilla NOTA: il segno x tra il genere e il nome specifico indica una specie ottenuta per ibridazione di due diverse specie appartenenti allo stesso genere (es. Citrus x sinensis ottenuto dacitrus maxima x Citrus reticulata)

6 Creazione di nuovi ibridi Arance Navel ( ombelico ) originarie del Brasile e migliorate negli USA. Polline non funzionale: frutti senza semi Secondo embrione parzialmente sviluppato Cedro deformato dal ragnetto acaro delle meraviglie Jaffa Sweetie molto dolci ma con poche calorie: pochi zuccheri e molto bassi in acidi Cedro la mano di Buddha, varietà naturale orientale Curiosità: il nome Citrus medica del cedro non indica proprietà medicinali ma la provenienza in occidente dalla regione dei Medi nell attuale Iran Arance rosse, ricche in antiossidanti

7 Calorie kcal 47 Grassi g 0.12 Carboidrati (di cui zuccheri g g ,35) Proteine g 0.94 Fibre g 2.4 Acqua g Calcio mg 40 Sodio mg 0 Fosforo mg 14 Potassio mg 181 Ferro mg 0.1 Magnesio mg 10 Vitamina A, IU IU 225 Vitamina A, RAE mcg_rae 11 Niacina (Vit. B3) mg Acido Pantotenico (Vit. B5) mg 0.25 Folati, totali mcg 30 Acido ascorbico (Vit. C) mg 53.2 Alpha-tocoferolo (Vit. E) mg 0.18 Arancia senza buccia: valore energetico e nutrizionale (100 g) Composizione in macronutrienti

8 Il Corriere della Sera - Salute domenica 26 febbraio 2012 Confronto dei valori medi di zuccheri - fibra -energia - vitamina C - principale antiossidante (pigmento flavonoide) in vari agrumi (antiossidante)

9 SICILIA Italia Numerose varietà per poter estendere la disponibilità stagionale. Significativa presenza di varietà locali quali Tarocco e arance rosse (Moro, Sanguinello), importanti per l elevato contenuto di antiossidanti Maggiori produttori mondiali di agrumi: Cina e Brasile, seguiti da USA e EU-27 Arance: l Italia è il secondo produttore nell EU, dopo la Spagna. Produzione di 3,4 mm t (3,2% della produzione mondiale). L Italia è il maggior produttore nell EU di arance biologiche certificate

10 Danni da freddo: imbrunimenti e infossature della buccia molto sensibile il pompelmo Gli agrumi non sono sensibili all etilene eccetto per la degradazione della clorofilla nella buccia (utilizzato per lo sverdimento delle arance quando raccolte parzialmente verdi. Effetto cosmetico, non ha influenza sulla qualità interna)

11 Parassiti animali cocciniglie (insetti succhiatori protetti da scudetti di cera) Lotta biologica di successo: la cocciniglia Iceriapurchasi(importata dall Australia) combattuta importando il suo predatore naturale, la coccinella Rodolia cardinalis coccinella Cocciniglia con sacchi ovigeri adulto larva

12 Mosca Mediterranea parassita di agrumi e di molte altre specie di frutta simile alla mosca dell oliva e alla mosca della ciliegia

13 Marciumi da funghi in post-raccolta Gli agrumi sono molto sensibili al Penicillium italicum (muffa azzurra) e Penicillium expansum (muffa verde)

14 Trattamento fungicida agrumi: utilizzo della buccia I marciumi da Penicilliume da altri funghi parassiti possono determinare rilevanti perdite nel trasporto e nella conservazione in post raccolta degli agrumi, particolarmente dei limoni. Per questo molti agrumi da agricoltura tradizionale vengono trattati dopo la raccolta con fungicidi (esempio imazalil, TBZ o tiabendazolo, fenilfenolo, difenile) generalmente durante l applicazione della cera sui frutti (il fungicida rimane nella buccia). Questi fungicidi sono regolarmente autorizzati in quanto i loro dossier tossicologici mostrano ampi margini di sicurezza alimentare alle dosi impiegate; se però si desidera evitare i residui di tali fungicidi la raccomandazione è di Acquistare limoni/agrumi biologici certificatiin quanto, se anche trattati in campo con antiparassitari consentiti in agricoltura biologica, di sicuro non vengono trattati dopo la raccolta. Il consiglio è di utilizzarli nel breve periodo in quanto meno protetti dai marciumi rispetto a quelli trattati. Personalmente sconsiglio l acquisto di limoni così detti non trattati sulla parola del venditore, sia perché non vi è certificazione che lo garantisca e sia perché il termine si riferisce a trattamenti dopo la raccolta, non garantendo la mancanza di trattamenti antiparassitari poco prima della raccolta. L eventuale presenza di foglie, a dare una parvenza di prodotti naturali, non aggiunge alcuna garanzia ma è solo una moda commerciale. Si sconsiglia inoltre l acquisto di limoni e di altri agrumi decantati come non trattati o naturali che presentano la superficie coperta da cocciniglie e da danni di altri insetti o funghi. Questo indica si la probabile mancanza di trattamenti anche in campo ma purtroppo allo stesso tempo indica la mancanza di lotta ai parassiti con conseguente loro influenza negativa sulla qualità finale del prodotto (sostanze nutritive e organolettiche sottratte dai parassiti). Sia l agricoltura tradizionale che l agricoltura biologica conducono la lotta in campo ai parassiti perché i frutti possano offrire la massima qualità ai consumatori senza doverla offrire anche ai parassiti.

15 navigando in internet Per coloro che in nessun modo intendono rinunciare ai frutti di mare crudi, è importante sapere che poche gocce di succo di limone, eliminano, in pochi minuti, il 92% di microbi e batteri presenti sulle ostriche. Per chi invece ha purtroppo problemi di potabilità dell'acqua, ricordiamo che è possibile renderla potabile aggiungendo ad un litro d'acqua il succo di un limone spremuto Commento: l acido citrico, creando un ambiente acido, ostacola la crescita dei batteri ma non è un battericida Il colera e le altre gravi malattie infettive intestinali non si controllano con il limone! Affermare che basta il succo di limone per rendere l acqua potabile significa creare false e pericolose aspettative sanitarie.

16 Specie minori del genere Citrus Citrustrifoliata: frutto non edibile; albero spinoso deciduo(perde le foglie in inverno) utilizzato per formare siepi invalicabili Citrusjaponica: Kumquat mandarinetto cinese

17 Uva da Tavola Vitis vinifera (stessa specie dell uva da vino) Bacino del mediterraneo

18 Composizione chimica e valore energetico per 100 g di parte edibile Parte edibile 94 % Acqua 80.3 g Proteine 0.5 g Lipidi 0.1 g Carboidrati (zuccheri) disponibili 15.6 g Fibra totale 1.5 g Energia 61 kcal Sodio 1 mg Potassio 192 mg Ferro 0.4 mg Calcio 27 mg Fosforo 4 mg Niacina 0.4 mg Vitamina C 6 mg Fonte: Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione

19 Malattie fungine della vite Botrite o muffa grigia Peronospora Muffa nobile (Botrite interna agli acini): dona il particolare aroma ai Riesling tedeschi e ai Sauternes francesi Oidio o mal bianco

20 Danni in post-raccolta l uva non è sensibile all etilene Danno da SO 2 (da zolfo, utilizzato come fungicida). Si può notare nell uva conservata a lungo in presenza di zolfo per il controllo della Botrite Botrite o muffa grigia in post raccolta Marciume acido (da batteri) diffuso dal moscerino della frutta (Drosophila). Forte odore di acido acetico.

21 Principali varietà coltivate in Italia A differenza delle altre nazioni produttrici di uva da tavola, le varietà senza semi (seedless) sono ancora marginali in Italia. Questo a causa delle nostre ottime varietà con semi (principalmente varietà Italia)

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23 Uva senza semi (seedless; apirena): PARTENOCARPIA Varietà con semi Varietà con semi abortiti Varietà seedless Uva sultanina: ottenuta da varietà senza semi (apirena)

24 ed ora un po di confusione presa da internet quale introduzione all argomento Come fa a nascere l'uva senza semi se i semi non ce l'hanno?? L'uva senza semi si chiama Apirena ed è una cultivar particolare che nasce senza semi ed è più ricca in zuccheri. Quindi questo tipo di uva non si può riprodurre non avendo semi ma le azienda ogni anno forniscono i semi di queste uve ibride. ma l'uva senza semi come fa a riprodursi? Ho paura che non sia proprio del tutto naturale Come i mandarini senza i semi sono OGM ho preso dell'uva senza semi al supermercato, ma secondo voi è OGM? come è che non ha i semi? Commento: -le varietà di uva senza semi non sono Organismi Geneticamente Modificati ma selezioni di eventi che appaiono spontaneamente in natura (vedi dettagli nella diapositiva successiva) -riguardo alla riproduzione: tutte le varietà di frutta, con o senza semi, vengono moltiplicate tramite riproduzione vegetativa (talea, innesto gemma, margotta), non sessuata, al fine di mantenere le stesse caratteristiche di generazione in generazione. La riproduzione sessuata si utilizza per ottenere ibridi e per selezionare nuove varietà in quanto implica il rimescolamento dei caratteri dei genitori e quindi la manifestazione di nuovi caratteristiche

25 E' bene chiarire e ribadire che l assenza di semi nell'uva da tavola è un carattere totalmente naturale. Il miglioramento genetico dell'uva senza semi è stato quello di partire da eventi apparsi spontaneamente in natura e selezionare e coltivare le migliori qualità. Generalmente gli acini delle uve apirene tendono a restare piccoli, è possibile ottenere acini di dimensioni maggiori ricorrendo all'applicazione di sostanze vegetali naturali(gibberelline, GA3), cioè ormoni vegetali presenti solo nelle piante, che inducono lo stesso stimolo del seme alla crescita degli acini. E' auspicabile che la promozione delle uve apirene valorizzi la "naturalità" e l'ampia gamma di caratteristiche organolettiche delle uve ricordando che, nel caso di semi abortiti, quel rudimento di seme erbaceo ingerito racchiude una piccola "goccia" di sostanze (quali polifenoli) benefiche per il nostro organismo.

26 Un altro esempio di frutto partenocarpico, senza semi: la banana commerciale

27 Banana il frutto più consumato al mondo India: primo produttore mondiale

28 Banano e Banana Pianta ERBACEA (il fusto è formato dalle guaine fogliari) Le specie selvatiche sono originarie del sud est asiatico, in particolare dell Indonesia e della Malesia Le varietà commercializzate derivano da due specie e dai loro ibridi; sono carpenocarpiche(frutti senza semi) naturali selezionate e coltivate dall uomo; oltre al fenomeno della partenocarpia, numerose varietà sono triploidi(3n = 3 corredi cromosomici anziché diploide = 2n) Specie molto sensibile all etilene Frutti raccolti verdi (maturazione fisiologica prima della produzione di etilene) per l esportazione Maturazione iniziata con l applicazione di etilene nei paesi importatori Sensibile ai danni da freddo (< 13 C): imbrunimenti sotto la buccia; difficoltà di maturazione

29 A sinistra: sezione di fusto di banano (guaine fogliari) Sotto, a sinistra: sezione di tronco di albero legnoso. Anelli annuali di crescita contenenti i vasi conduttori dalle radici alle nuove foglie Qui sotto: sezione di tronco di palma. Emissione annuale di nuovi vasi conduttori, all interno del tronco, dalle radici alle nuove foglie

30 Banana il frutto più commercializzato al mondo Pianta ERBACEA (il fusto è formato dalle guaine fogliari) Le specie selvatiche sono originarie del sud est asiatico, in particolare dell Indonesia e della Malesia Le varietà commercializzate derivano da due specie e dai loro ibridi; sono carpenocarpiche (frutti senza semi) naturali selezionate e coltivate dall uomo; oltre al fenomeno della partenocarpia, numerose varietà sono triploidi(3n = 3 corredi cromosomici anziché diploide = 2n) Specie molto sensibile all etilene Frutti raccolti verdi (maturazione fisiologica prima della produzione di etilene) per l esportazione Maturazione iniziata con l applicazione di etilene nei paesi importatori Sensibile ai danni da freddo (< 13 C): imbrunimenti sotto la buccia; difficoltà di maturazione

31 Banani progenitori delle varietà commercializzate: Musa acuminata genoma diploide AA Musa balbisiana genoma diploide BB

32 Banana varietà commercializzate e loro genoma Baby e Lady Finger AA Banana Platano (Plantain) AAB e ABB banana da cuocere, fonte di amido Red Dacca (Australia) AAA Cavendish (banana classica) AAA

33 Banana il frutto più commercializzato al mondo Pianta ERBACEA (il fusto è formato dalle guaine fogliari) Le specie selvatiche sono originarie del sud est asiatico, in particolare dell Indonesia e della Malesia Le varietà commercializzate derivano da due specie e dai loro ibridi; sono carpenocarpiche(frutti senza semi) naturali selezionate e coltivate dall uomo; oltre al fenomeno della partenocarpia, numerose varietà sono triploidi(3n = 3 corredi cromosomici anziché diploide = 2n) Specie molto sensibile all etilene I frutti vengono raccolti verdi (maturazione fisiologica, prima che inizino a produrre etilene) per l esportazione La maturazione commerciale inizia con l applicazione di etilene nei paesi importatori Sensibile ai danni da freddo (< 13 C): imbrunimenti sotto la buccia; difficoltà di maturazione

34 bananeto Primi frutti: più maturi Ultimi frutti: meno maturi Per il mercato locale Preparazione per l export (box standard da 18 kg)

35 Maturazione delle banane Applicazione dell etilene in celle nei centri di maturazione

36 Stadi di maturazione

37 Frutti a maggior maturazione fisiologica: rotondi, senza spigoli evidenti, cioè frutti sviluppatisi per primi alla base del casco di banane, con più tempo per crescere e di raggiungere una più avanzata maturazione sulla pianta

38 Calorie kcal 122 Grassi g 0.37 Carboidrati (zuccheri g g 32 15) Proteine g 1.3 Fibre g 2.3 Acqua g Calcio mg 3 Sodio mg 4 Fosforo mg 34 Potassio mg 499 Ferro mg 0.6 Magnesio mg 37 Vitamina A, IU IU 1127 Vitamina A, RAE mcg_rae 56 Tiamina (Vit. B1) mg Riboflavina (Vit. B2) mg Niacina (Vit. B3) mg Acido Pantotenico (Vit. B5) mg 0.26 Piridossina (Vit. B6) mg Folati, totali mcg 22 Cobalamina (Vit. B12) mcg 0 Acido ascorbico (Vit. C) mg 18.4 Alpha-tocoferolo (Vit. E) mg 0.14 Valore energetico e nutrizionale (100 g di prodotto edibile)

39 Danni da freddo Temperatura ottimale Aspetto dei frutti tenuti due settimane a varie temperature dopo l applicazione dell etilene

40 Esempio di come rovinare ciò che la natura ha fatto bene: apparse in un supermercato tedesco e subito ritirate per fortuna!

41 Nuove varietà di cocomeri senza semi: triploidia COCOMERO (Citrullusvulgaris); originario dell Africa australe (Kalahari?), già coltivato dagli antichi egizi Composizione chimica e valore energetico per 100g di parte edibile (Parte edibile 52%) Acqua (g) 95.3 Proteine (g) 0.6 Lipidi (g) Zuccheri (g) 6,2 Fibra alimentare (g) 0.24 Sodio (mg) 1 Potassio (mg) 115 Ferro (mg) 0.2 Calcio (mg) 7 Fosforo (mg) 11 Energia Kcal 30 Vitamina A RAE (mg_rae) 28 Vitamina C (mg) 8 Licopene (mg) 4.5

42 Frutti senza semi: ricapitolando 1. Ibridi tra specie diverse: incroci interspecifici (sbilanciamento cromosomico nei gameti) 2. Partenocarpia 3. Triploidia (tre corredi cromosomici 3n = sbilanciamento cromosomico nei gameti)

43 Per meglio capire: introduzione alla genetica Le cellule degli esseri viventi contengono nel loro nucleo dei corpuscoli chiamati cromosomi, ciascuno costituito da una lunga molecola di DNA (acronimo inglese per l Acido DesossiriboNucleico) a forma di doppia elica. Il DNA di ogni specie contiene l informazione genetica per determinare le caratteristiche specifiche della specie. I segmenti del DNA specifici per ciascuna informazione genetica prendono il nome di geni Il DNA si auto-duplica prima di ogni divisione cellulare affinchè le due cellule figlie contengano la stessa quantità di DNA della cellula genitrice. Conseguentemente i cromosomi (costituiti da DNA) si duplicano prima di ogni divisione cellulare per mantenere costante il loro numero in ogni cellula, tranne che nei gameti, cellule sessuali, con numero di cromosomi dimezzati (vedi diapositiva successiva). Il numero e la forma dei cromosomi è tipico in ciascuna specie.

44 Il dimezzamento del numero di cromosomi nei gameti Esseri viventi : numero pari di cromosomi = NUMERO DIPLOIDE 2n (ciascuna delle due metà n ereditato da un genitore) Nella specie umana il numero diploide 2n = 46 MEIOSI : divisione cellulare con dimezzamento del numero di cromosomi, da 2n a n, durante la formazione dei gameti Per mantenere un numero sempre uguale di cromosomi in ciascuna specie, il dimezzamento del numero di cromosomi (NUMERO APLOIDE n) avviene durante la formazione dei gameti (cellule sessuali): gameti maschili e femminili ciascuno con metà numero di cromosomi = n. Cellula fecondata = 2n. (Esempio: specie umana = 46 cromosomi nell uovo fecondato)

45 Le principali fasi della MEIOSI Fase di appaiamento e quindi di separazione delle coppie di cromosomi omologhi con riduzione del corredo genetico in ciascuna delle due cellule figlie: da diploide 2n ad aploide n in ciascuna cellula n Risultato: 2n 2n 2n n due cellule n

46 Ibridi tra specie diverse L ibrido ottenuto dall incrocio di specie diverse è sterile perché i suoi gameti contengono un numero non uguale di cromosomi (imperfetta divisione alla meiosi in quanto i cromosomi delle due specie non sono omologhi ed inoltre il numero potrebbe essere dispari, quindi non divisibile per due) Esempio esplicativo: il mulo Cavalla Asino MULO L ibridazione interspecifica (tra specie diverse) è molto rara nel regno animale mentre è molto più frequente nel regno vegetale

47 Triploidia 3n= tre corredi cromosomici: 2n da un genitore e n dall altro genitore Durante la meiosi il 3 corredo di cromosomi di un organismo triploidenon si può appaiare ai restanti 2 corredi di cromosomi (i cromosomi si appaiono a 2 a 2) e disturba la divisione cellulare, quindi i gameti ricevono un numero casuale di cromosomi e sono sterili Esempio: il cocomero senza seme. Incrocio intraspecifico (all interno della stessa specie) tra una varietà 4n ed una varietà 2n Genitore femminile 4n (tetraploide) Produce alla meiosi ovuli diploidi 2n Genitore maschile 2n (diploide) Produce alla meiosi polline aploide n fecondazione Individuo 3n sterile. Gli ovuli hanno numero variabile e sbilanciato di cromosomi e quindi non possono dare origine a semi

48 Come mai ci sono piante 4n, con quattro corredi cromosomici anziché due?!? In natura, nelle cellule delle piante, possono avvenire raddoppi del numero di cromosomi non seguiti dalla divisione della cellula: di conseguenza anziché 2 cellule 2n si ottiene una sola cellula 4n (tetraploide) I gameti che derivano da tali piante sono fertili perché i cromosomi dei 4 corredi cromosomici (numero pari) possono appaiarsi a due a due: gameti 2n L uomo ha osservato la natura e ha imparato a manipolare la divisione cellulare creando cellule 4n con l ausilio della colchicina (vedi diapositiva successiva).

49 Colchicina Colchicum autunnale da cui si estrae l alcaloide naturale colchicina La colchicina inibisce la formazione delle fibre che tirano i cromosomi nelle due cellule figlie. Conseguentemente i cromosomi raddoppiano in numero ma non si dividono, restano nella stessa cellula raddoppiando così il loro numero. Il corredo cromosomico superiore alla diploidia prende il nome generico di poliploidia

50 Poliploidia numero cromosomico > 2n Gameti fertili con numero cromosomico pari Varietà con frutti/fiori/parti della pianta più sviluppate (esempio varietà di fiori tetraploidi) Maggiore produzione per le piante industriali (esempio cotone tetraploide) Utilizzo per generare varietà triploidi (come nel cocomero) per ottenere frutti senza semi

51 Poliploidi naturali (eventi non creati dall uomo) frumento duro (per la produzione di pasta): tetraploide 4n frumento tenero (per la panificazione): esaploide 6n Raddoppio cromosomico farro piccolo o farro monococco Raddoppio cromosomico ibrido ibrido Tappe evolutive del moderno frumento tenero(6n = 42 cromosomi): formazione di ibridi tra specie 2n=14e quindi di poliploidi con il raddoppio cromosomico in due momenti distinti dell evoluzione della specie. A,B,D indicano i corredi cromosomici delle 3 diverse specie coinvolte negli incroci naturali

52 Altri esempi di manipolazioni genetiche tradizionali (non transgeniche) operate dall uomo Il Triticale( Triticosecale) è un ibrido interspecifico artificiale (creato dall uomo) tra la segale e il grano tenero. Creato alla fine del XIX secolo, ora coltivato su larga scala in ambienti montani e in climi rigidi che non favoriscono la crescita del frumento. Associa la resistenza al freddo della segale e l'attitudine alla panificazione del frumento Cariossidi di frumento (a sinistra), di segale (al centro) e di triticale (a destra)

53 Trasferimento di geni tra specie simili Foglia di frumento infettata dal fungo della ruggine, le macchie sono formate dalle spore fungine. In passato le ruggini causavano carestie e grandi danni. Programmi di incroci e di selezione genetica hanno prodotto varietà dotate di resistenza genetica a questi funghi

54 Esempio di trasferimento nel frumento del gene della resistenza alle ruggini dei cereali individuato in una graminacea Aegilops umbellulata simile ai frumenti primitivi Cromosoma di: raggi X per rompere il cromosoma e isolare il gene R frumento frumentocon inserito il gene R della resistenza Trasferimento del segmento R (gene della resistenza) di Aegilopsal frumento usando radiazioni(raggi X) per rompere i cromosomi nel polline di Aegilopsal fine di ottenere pezzi di cromosoma con solo il gene R che così puòessere integrato nel cromosoma analogo del frumento

55 Creazione del mais (granoturco) dal Teosinte, pianta primitiva, nell America Centrale pre-colombiana Evoluzione nel tempo: dai Maya ai nostri giorni mais Teosinte Teosinte mais primitivo Selezione di nuove varietà Ibrido Teosinte mais primitivo Ibrido di mais Teosinte

56 Prendendo spunto dal mais: esempio di ibrido F1 entro la stessa specie incrociando linee pure (varietà isolate, mai incrociate tra di loro) per ottenere piante più produttive o ornamentali A Polline da pianta della linea B sulle sete della pannocchia (spiga) della linea A per ottenere i semi dell ibrido C B C Linee pure: genitori di F1 I semi ibridi vanno acquistati ogni anno (F1) se si vuole mantenere l alta produttività. L utilizzo delle sementi ottenute da ibridi porta alla perdita dei vantaggi nelle generazioni successive dovuta alla apparizione dei caratteri inferiori delle linee parentali pure Nel mezzo: spiga di ibrido F1 tra le spighe parentali di linee pure

57 Dalla biotecnologia tradizionale in agricoltura (come fin qui illustrato): racchiude le tecniche già radicate e note basate sull ibridazione, sulla creazione e sulla selezione artificiale di piante tramite incroci inter- e intra-specifici Alla biotecnologia moderna (ingegneria genetica): uso delle più recenti tecniche basate sul DNA ricombinante, sulla moderna tecnica delle cellule in coltura, sul trasferimento di geni non possibile con la biotecnologia tradizionale Definizione di Organismo Geneticamente Modificato (dal sito ufficiale dell Unione Europea): un organismo il cui materiale genetico è stato modificato con modalità che non avvengono naturalmente per fecondazione e/o per ricombinazione naturale. Gli OGM possono essere vegetali, animali o microrganismi quali batteri, parassiti e funghi

58 La scoperta delle forbici molecolari DNA di organismo A Nel 1973 due biologi americani scoprirono speciali enzimi in grado di tagliare il DNA in punti specifici, produrre frammenti DNA di organismo B DNA ricombinante con geni di entrambi gli organismi adesivi e consentire l unione in un unica molecola di DNA RICOMBINANTE di provenienza diversa.

59 Un esempio di ingegneria genetica trasferimento del gene umano dell insulina nei batteri il continuo Molti Batteri possiedono, accanto all unico cromosoma, un breve tratto circolare di DNA detto PLASMIDE che può essere facilmente trasferito da un batterio ad un altro. Si usa lo stesso enzima di restrizione per tagliare il DNA plasmidico e il DNA estraneo da inserire. alla prossima puntata Il frammento di DNA estraneo (in blu) si inserisce nel plasmide batterico insieme ad un gene marcatore (es. resistenza ad antibiotico) per riconoscere le cellule trasformate. Grazie Questo batterio, grazie al gene estraneo introdotto nel plasmide. ora è in grado di sintetizzare proteine a lui nuove, codificate dal DNA estraneo.