Abstract

Gli approcci metagenomici consentono oggi di tipizzare e valorizzare il patrimonio genetico autoctono attraverso la caratterizzazione dettagliata e concisa della variabilità in loci di particolare interesse. Fondamentale è peraltro la necessità di rivelare e studiare la biodiversità sia intesa come valorizzazione delle risorse genetiche di colture mediterranee sia come interazioni tra ospite, endofiti, agenti di controllo e agenti nocivi (virus e nematodi) per una spiccata sostenibilità ambientale della protezione e della conservazione del germoplasma autoctono. Il presente studio pone l'attenzione sulle varietà antiche: piante adattate alle condizioni climatiche di un dato territorio e che contribuiscono incisivamente al mantenimento della sua biodiversità. Inoltre, tra gli agenti patogeni, i nematodi fitoparassiti sono responsabili di ingenti perdite di produzione agricole a causa della limitata disponibilità di efficaci mezzi di lotta. L'identificazione di geni di resistenza a questi patogeni resta il luogo privilegiato del loro controllo e del miglioramento genetico delle varietà ad essi attualmente suscettibili.Nel presente lavoro si ricorre alla metagenomica al fine di verificare l'esistenza in varietà locali di Cicer arietinum di un meccanismo di resistenza a nematodi cisticoli precedentemente individuato in soia. La metodologia prevede l'individuazione di SNPs funzionali attraverso un approccio NGS (next generation sequence)-assisted. Oligonucleotidi degenerati e contenenti specifici barcodes sono stati opportunamente disegnati e validati sulla varietà locale "Cece rosso di Gioia del Colle" (provincia di Bari). Al campionamento in campo rappresentativo della popolazione, segue l'estrazione dell'RNA totale, la sintesi del cDNA e la generazione delle librerie di ampliconi sequenziabili mediante piattaforma Illumina. L'analisi della variabilità ai loci sequenziati consente di rivelare la presenza o l'assenza della resistenza ai nematodi cisticoli nell'ambito della popolazione di piante. L'esatta individuazione dell'eventuale individuo resistente è attualmente ancora in fase di studio.La metodologia ivi presentata contiene aspetti innovativi, versatili, ad un costo tale da poter essere applicata su materiale proveniente da diverse aree geografiche ed in vivaio, in campo, in serra. Sfrutta inoltre la potenzialità delle NGS di analizzare contemporaneamente un numero molto elevato di plantule consentendo di individuare l'organismo resistente anche se questo è rappresentato in bassa percentuale all'interno di un pool. Lo strumento potrebbe anche generare interesse nelle aziende sementiere e vivai per la selezione genetica NGS-assisted, per individuare semi che produrranno piante resistenti a nematodi fitopatogeni o ad altri patogeni che hanno un elevato impatto sull'erosione di varietà antiche.

Autore Pugliese

• Leonetti Paola , Pantaleo Vitantonio

Tutti gli autori

• Leonetti P.; Costanza A.; Pantaleo V.

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2014

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