Διερεύνηση γενετικής ποικιλότητας, ταυτοποίηση και εφαρμογή λειτουργικών δεικτών στην κερασιά (Prunus avium L.)
Authors: Γανόπουλος Ιωάννης 
Published: September 2021

Η αγριοκερασιά (Prunus avium L.) είναι ένα ευρέως διαδεδομένο, ευγενές πλατύφυλλο ευρωπαϊκό είδος που χαρακτηρίζεται από την διάσπαρτη κατανομή, το μικρό μέγεθος πληθυσμού και την ανθρωπογενή εκμετάλλευση για την πολύτιμη και ανθεκτική ξυλεία του. Αυτά τα χαρακτηριστικά, ειδικά στα νότια όρια της φυσικής εξάπλωσης του είδους, όπου μπορεί να υφίστανται ποικίλες πρόσθετες περιβαλλοντικές πιέσεις, καθιστούν τους πληθυσμούς του P. avium επιρρεπείς σε πιθανά στοχαστικά, γενετικά και δημογραφικά γεγονότα. Στην παρούσα μελέτη, χρησιμοποιήθηκαν κυρίαρχοι ISSR και συγκυρίαρχοι SSR δείκτες για να διερευνηθεί η γενετική δομή του P. avium. Πέντε πληθυσμοί από τη βόρεια Ελλάδα αξιολογήθηκαν με βάση 46 ISSR και 11 SSR γονιδιακές θέσεις. Το αυτοασυμβίβαστο, ένα κοινό χαρακτηριστικό της ανάπτυξης των φυτών, είναι ένα κλασσικό παράδειγμα της εξισορροπητικής επιλογής σε φυσικούς πληθυσμούς, ιδιαίτερα της αρνητικής επιλογής της εξαρτώμενης από την συχνότητα. Σύμφωνα με την εξαρτώμενη από τη γονιδιακή συχνότητα αρνητική επιλογή, η γενετική θεωρία προβλέπει ότι η S-γονιδιακή θέση, που ελέγχει το αυτοασυμβίβαστο εμπεριέχει πολλά αλληλόμορφα σε ισομερείς συχνότητες που αποδεικνύουν ένα ευρύ φάσμα αλληλομόρφων. Ερευνήθηκαν οι συχνότητες των αλληλομόρφων όσον αφορά τη κατανομή τους και την γενετική δομή τους, στην γονιδιακή θέση που ελέγχει το γαμετοφυτικό αυτοασυμβίβαστο, σε πέντε πληθυσμούς αγριοκερασιάς (Prunus avium L.). Επίσης, έγιναν συγκρίσεις μεταξύ της διαφοροποίησης της S-γενετικής θέσης και των SSR γονιδιακών θέσεων. Δεκαεννιά ελληνικές παραδοσιακές ποικιλίες καλλιεργούμενης κερασιάς καθώς και δύο διεθνείς ποικιλίες που χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρες χαρακτηρίστηκαν χρησιμοποιώντας δεκαπέντε SSR και δέκα ISSR μοριακούς δείκτες. Επιπλέον, προσδιορίστηκαν οι γενότυποι των S-αλληλομόρφων από 21 ποικιλίες κερασιάς συμπεριλαμβανομένων και 19 που δεν έχουν γενοτυπηθεί αλλά καλλιεργούνται ευρέως στην Ελλάδα, με βάση τα S-RNase γονιδιακά προϊόντα τους καθώς και τη χρήση της PCR ανάλυσης. Ακόμη, χρησιμοποιήθηκαν 9 γονιδιακές θέσεις SSR για την ανάλυση της γενετικής ποικιλότητας σε 93 άτομα άγριας και 21 άτομα καλλιεργούμενης κερασιάς που αντιπροσωπεύουν το τοπικό γενετικό υλικό. Τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντική μείωση των γενετικών παραμέτρων στο καλλιεργούμενο γενετικό υλικό σε σύγκριση με τους φυσικούς πληθυσμούς. Οι βιο-στατιστικές προσεγγίσεις των δεδομένων της μοριακής γενετικής ανάλυσης έδειξαν ότι η ομάδα των ατόμων της αγριοκερασιάς είναι γενετικά διαφοροποιημένη από την ομάδα των καλλιεργούμενων ποικιλιών κάτι που συνεπάγεται ότι η ροή γονιδίων μεταξύ των δύο τύπων πληθυσμών είναι ασήμαντη. Περιγράφηκε η εφαρμογή της Σύγκρισης Καμπυλών Τήξης σε Υψηλή ανάλυση (HRM), που είναι μια πρόσφατη ενίσχυση στην παραδοσιακή ανάλυση τήξης DNA με σκοπό τον χαρακτηρισμό των προϊόντων της PCR και τον εντοπισμό εννέα εντοπισμένων σε γονίδια μοριακούς δείκτες SNP για τη διάκριση των κυριότερων ελληνικών ποικιλιών καλλιεργούμενης κερασιάς. Πραγματοποιήθηκε η μοριακή ταυτοποίηση των περισσότερο διαδεδομένων υποκειμένων καλλιεργούμενης κερασιάς του ελλαδικού χώρου με HRM ανάλυση πέντε μικροδορυφορικών θέσεων (SSR-HRM). Δημιουργήθηκε μια μέθοδος με βάση τους μικροδορυφορικούς δείκτες για να διακρίνει τις ποικιλίες κερασιάς ώστε να πιστοποιηθεί η ΠΟΠ ‘Τραγανά Εδέσσης’ στο επίπεδο της ποικιλίας, αλλά και στα μεταποιημένα προϊόντα στην κερασιά. Δοκιμάστηκαν δεκατρείς μικροδορυφορικοί δείκτες και ο συνδυασμός των, που χαρακτηρίζεται από υψηλό πολυμορφισμό και απλά ηλεκτροφορητικά πρότυπα, επέτρεψε την διάκριση και τον προσδιορισμό μιας ΠΟΠ ποικιλίας κερασιάς η οποία χρησιμοποιείται για παραγωγή προϊόντων.