SEZIONE B

ANALISI DEL GENOMA B 165 I microsatelliti sono a trasmissione codominante, per cui si riescono a individuare anche gli eterozigoti. Altri tipi di marcatori, quali AFLP e RAPD, sono dominanti e biallelici. I RAPD, acronimo di Random Amplification of Polymorphic DNA (amplificazione casuale di DNA polimorfico), sono determinati mediante la PCR e l uso di un singolo primer a sequenza arbitraria, costituito da 8-10 nucleotidi, che amplificherà varie regioni del genoma racchiuse tra due ripetizioni invertite della sequenza del primer. Il risultato è costituito da un insieme di bande di DNA di grandezza diversa, di cui alcune saranno comuni a tutti gli individui e altre saranno variabili. L applicazione dei marcatori RAPD non richiede la conoscenza della sequenza da amplificare, ma essi presentano una bassa riproducibilità perché sono influenzati dalle condizioni di analisi sia nell amplificazione, sia nella tecnica di separazione e identificazione delle bande. Tali marcatori possono essere impiegati nelle analisi di mappatura, per esempio, in un incrocio; alcune delle bande amplificate possono comparire unicamente in un genitore e quindi possono essere trattate come loci eterozigoti e sono impiegate anche in analisi di tipizzazione di un individuo (DNA fingerprint ) e negli studi di popolazione. Gli AFLP, o Amplified Fragment Length Polymorphisms (polimorfismo dei frammenti di restrizione amplificati), combinano l analisi di restrizione del DNA con la PCR. In particolare, la tecnologia AFLP prevede inizialmente la digestione di campioni di DNA genomico con due endonucleasi di restrizione, di cui una che taglia frequentemente in quanto riconosce una sequenza di 4 paia basi (es. l endonucleasi di restrizione EcoRI) e l altra che taglia meno frequentemente (es. TaqI che riconosce 6 nucleotidi). I numerosi frammenti derivanti dalla digestione sono quindi legati a oligonucleotidi adattatori specifici per le estremità dei frammenti e sottoposti a una PCR preselettiva , usando primers complementari alle sequenze degli adattatori, eccetto che per l aggiunta di una base addizionale all estremità 39. Il prodotto della PCR verrà quindi usato come templato per una seconda PCR, detta PCR selettiva, in cui i primers presentano due basi addizionali. L analisi elettroforetica rivelerà una serie di bande variabili (presenza o assenza) in base alla presenza o assenza di un sito di taglio per un enzima di restrizione in specifici punti del genoma. Gli AFLP sono marcatori dominanti bi-allelici come i RAPD ma, rispetto a questi, sono più riproducibili e consentono, utilizzando diverse combinazioni di enzimi e di primers, di analizzare contemporaneamente un elevato numero di loci. Gli AFLP possono anche essere considerati marcatori codominanti per la possibilità di effettuare la distinzione dei genotipi omozigoti ed eterozigoti ad ogni locus, attraverso lo studio densitometrico dell intensità del segnale. Gli SNPs sono molto numerosi in tutto il genoma, sono codominanti e generalmente bi-allelici. I metodi di analisi che consentono di identificare gli SNPs sono numerosi e in rapida evoluzione; fra questi i primi a essere stati utilizzati sono gli RFLP, acronimo di Restriction Fragment Length Polymorphism (polimorfismo della lunghezza di frammenti di restrizione), che si basano sulla presenza o assenza di siti di taglio in frammenti di DNA da parte di enzimi di restrizione. Tali enzimi, quando riconoscono specifiche sequenze di paia di basi (bp), tagliano entrambe le eliche del DNA. Se gli alleli si differenziano nella sequenza del DNA che altera i punti di taglio di enzimi di restrizione, si formano frammenti di DNA di lunghezza diversa evidenziabili con la tecnica dell elettroforesi. B

SEZIONE B
SEZIONE B
BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE...
La Botanica è la scienza che studia le forme di vita del mondo vegetale e ne analizza i rapporti ecologici attraverso diverse branche: ad esempio, la citologia studia la cellula vegetale e le sue funzioni; l’istologia si occupa dei tessuti; l’anatomia analizza gli organi; la genetica controlla la trasmissione dei caratteri di generazione in generazione; la fitosociologia e l’ecologia cercano di individuare i rapporti dei vegetali, fra loro e con gli altri viventi. A sua volta, ciascuna branca focalizza alcuni particolari aspetti del mondo vegetale: le modalità nutrizionali o riproduttive, la distribuzione geografica, i possibili utilizzi in altri campi (scientifico, farmaceutico, alimentare, ecc.).Le conoscenze botaniche, evolutesi nel contesto della stessa evoluzione umana, sono particolarmente importanti per le applicazioni in campo agronomico poiché rappresentano una delle fondamentali basi scientifiche sulle quali costruire e articolare buona parte dei saperi orientati alla produzione agraria. La pianta, sia che abbia avuto origine dall’incontro dei due gameti, maschile e femminile, con formazione del seme, o dalla moltiplicazione di una porzione di pianta, per esempio da una talea d’innesto, o ancora da un insieme di cellule meristematiche attraverso la tecnica della micropropagazione in vitro, rappresenta sempre il punto focale della disciplina agronomica.In questa Sezione B del Manuale dell’Agronomo sono poi sviluppati e approfonditi anche tutti gli aspetti legati alla Genetica agraria (dalle conoscenze consolidate della genetica mendeliana alla genetica molecolare, all’ingegneria genetica, all’analisi del genoma). Oltre ai contenuti di carattere generale, sono trattati separatamente, in parallelo, i due settori di applicazione del miglioramento genetico in campo agrario: quello vegetale e quello animale per l’ambito applicativo zootecnico. Coordinamento di SezionePaolo CecconRealizzazione e collaborazioniPaolo Ceccon, Elio Cirillo, Maurizio Cocucci, Stefania Dall’Olio, Adalberto Falaschini, Maria Nives Forgiarini, Marcello Guiducci, Carlo Lorenzoni, Adriano Marocco, Roberto Pinton, Aldo Pollini, Domenico Ugulini