Variabilità genetica in Cynara cardunculus e domesticazione del carciofo e del cardo

Abstract

Il carciofo e il cardo coltivato appartengono entrambi alla specie Cynara cardunculus e si differenziano siamorfologicamente che per il metodo di propagazione. Il carciofo gioca un ruolo importante nell"economia agricola delleregioni del bacino del Mediterraneo. L"utilizzo di marcatori molecolari ha permesso di conoscere in maniera piùapprofondita la storia evolutiva di queste due piante coltivate. I dati molecolari denotano uno scenario evolutivo nel quale ilcarciofo (Cynara cardunculus var. scolymus (L.) Fiori) e il cardo coltivato (Cynara cardunculus var. altilis DC) derivano dauna differente pressione selettiva operata dall"uomo: per il capolino di grande dimensione nel caso del carciofo e per lacosta delle foglie ingrandita per il cardo coltivato. Gli eventi di domesticazione sottolineano l"origine di entrambe dal cardoselvatico (C. cardunculus var. sylvestris Lam), distribuito in tutto il bacino del Mediterraneo, anche se l"area didomesticazione appare incerta. È stata valutata la variabilità genetica e la struttura di popolazione in C. cardunculusgenotipizzando 801 individui rappresentanti 60 popolazioni di cardo selvatico e varietà di carciofo e cardo coltivatoattraverso marcatori microsatelliti distribuiti su tutto il genoma. I dati genotipici sono stati analizzati per la costruzione di unalbero filogenetico UPGMA e per l"analisi delle coordinate principali (PCA) che hanno permesso di studiare le relazionigenetiche tra il progenitore selvatico e i due taxa coltivati. Infine è stata analizzata la struttura delle popolazioni tramiteSTRUCTURE. L"analisi dei marcatori molecolari ha evidenziato in carciofo un alto livello di eterozigosità osservata (Ho) e,in media, un numero piuttosto basso di alleli, probabilmente dovuto alla perdita di variabilità genetica durante il processo didomesticazione. Al contrario è stato osservato un più basso livello di eterozigosità nel cardo coltivato e nel cardo selvatico,indicando che è presente un certo livello di autogamia nei cardi. L"analisi filogenetica evidenzia una chiara suddivisione delmateriale analizzato. Si distinguono infatti tre raggruppamenti principali: il primo che include i carciofi, il secondo i cardicoltivati e cardi selvatici occidentali (Spagna e Portogallo), e il terzo comprendente i cardi selvatici orientali (Itali, Grecia,Malta e Tunisia). L"analisi STRUCTURE ha confermato la suddivisione del materiale analizzato negli stessi tre gruppiprincipali. I risultati ottenuti evidenziano un"alta similarità sia genetica che morfologica tra cardi selvatici occidentali e cardicoltivati. Questi dati hanno portato a supporre che il cardo selvatico occidentale possa derivare da una naturalizzazione dellaforma coltivata, diffusa in Spagna e in Portogallo. In conclusione si può ipotizzare che il cardo selvatico orientalerappresenti l"unica vera forma selvatica da cui hanno avuto origine sia il carciofo che il cardo coltivato.


Tutti gli autori

  • A. Gatto; D. De Paola; A. Morgese; G. Sonnante; F. Bagnoli; G.G. Vendramin; G. Sonnante

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2014

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