SEZIONE B

B 78 BOTANICA, FISIOLOGIA VEGETALE, GENETICA AGRARIA - GENETICA VEGETALE Consideriamo un caso di dominanza completa: Genotipo Frequenza Fitness Individui che contribuiscono alla generazione successiva A1A1 p2 1 p2 A1A2 2 pq 1 2 pq A2A2 q 12s q (1 2 s) 2 2 dove: s è il coefficiente di selezione, cioè la quota di individui della popolazione che non contribuiscono alla generazione successiva. Sostituendo nella formula p 2 1 2 pq 1 q 2 5 1, si ottiene che p 2 1 2 pq 1 q 2 2 sq 2, cioè 1 2 sq 2 5 v rappresenta la fitness media della popolazione e 2 sq2 è la quota di individui che manca alla generazione successiva o carico genetico (genetic load) della popolazione per un locus. Passando da una generazione alla successiva si può dimostrare che la variazione della frequenza genica q è negativa ed è proporzionale a q 2 e p: Dq 5 2 spq 2/1 2 sq 2. utile esaminare il caso in cui selezione e mutazione agiscono insieme. Nel caso di dominanza completa, l equilibrio fra l azione dei due fattori si raggiunge quando sono uguagliati i due Dq. Si dimostra che all equilibrio u 5 2 sq02 è sufficiente un coefficiente di selezione basso per contrastare la mutazione. Il valore di frequenza q all equilibrio è basso e pari a q 5 !u/s . Nelle popolazioni di piccole dimensioni le frequenze geniche sono soggette a fluttuazioni casuali derivanti dal campionamento dei gameti. I gameti che trasmettono i geni alla generazione successiva rappresentano un campione dei geni della generazione parentale e, se il campione è piccolo, le frequenze geniche cambiano da una generazione alla successiva. Quattro sono le conseguenze di questo processo dispersivo. 1. Random drift: il cambiamento erratico delle frequenze geniche passando da una generazione all altra. 2. La suddivisione in sub-popolazioni: il random drift che avviene in modo indipendente in diverse sub-popolazioni porta alla differenziazione genetica. Le popolazioni naturali sono suddivise in gruppi locali o sub-popolazioni e queste differiscono nelle frequenze geniche se il gruppo è costituito da pochi individui. 3. L uniformità entro la sub-popolazione: la variabilità genetica entro sub-popolazioni si riduce progressivamente e gli individui diventano sempre più simili genotipicamente. 4. L aumento dell omozigosi: la frequenza degli omozigoti aumenta a scapito degli eterozigoti. Questo fenomeno, legato alla manifestazione di alleli recessivi letali, costituisce la base genetica della perdita di fertilità e vitalità che, quasi sempre, è legata alla depressione da inbreeding (unione tra individui imparentati). Il processo dispersivo può essere descritto in due modi. a. Aumento degli omozigoti come conseguenza della dispersione delle frequenze geniche. L ampiezza del cambiamento delle frequenze geniche si può esprimere come varianza. Considerando che una sub-popolazione, o linea, è formata da N individui, che portano 2 geni a un locus, la popolazione si può considerare suddivisa in linee formate ciascuna da 2N geni. Le frequenze geniche in queste linee sono quelle

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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