Αξιολόγηση γενοτύπων καστανιάς με χρήση μοριακών δεικτών και HRM
Creators: name: Ζαχαροπούλου, Ειρήνη Δημητρίου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2019
Subjects: γενετική παραλλακτικότητα φυσικών πληθυσμών
μοριακοί δείκτες
αναληση καμπυλών τήξης υψηλής ευκρίνειας
forest genetics
molecular markers
high resolution melting

description: Η ευρωπαϊκή καστανιά είναι ένα από τα σημαντικότερα δασικά είδη και το μοναδικό αυτόχθονο είδος του γένους Castanea στην Ευρώπη, με το μεγαλύτερο μέρος της φυσικής εξάπλωσης του στο νότιο τμήμα της ηπείρου. Η εμφάνιση της στα Βαλκάνια χρονολογείται εδώ και 9.000 χρόνια, ενώ η εξάπλωσή της ευνοήθηκε κυρίως κατά τη Ρωμαϊκή εποχή ως πολύτιμο είδος. Στην Ελλάδα η καστανιά φύεται σε όλη σχεδόν την ηπειρωτική χώρα. Στη νησιωτική χώρα απαντάται στη Λέσβο και στην Κρήτη. Η καστανιά είναι ένα μεγάλο φυλλοβόλο πολυλειτουργικό δέντρο, το οποίο ενδιαφέρει τόσο τη γεωργία όσο και τη δασοπονία, καθώς είναι ένα από τα πιο ευρέως καλλιεργούμενα είδη από τα αρχαία κιόλας χρόνια. Αποτελεί ένα από τα πιο οικονομικώς σημαντικά είδη της μεσογειακής περιοχής. Πέρα από τους καρπούς, τη ξυλεία και το νέκταρ της, τα τελευταία χρόνια γίνεται λόγος για τις πολύτιμες αντιοξειδωτικές, αντικαρκινικές και καρδιοπροστατευτικές ιδιότητες των προϊόντων της. Από μεγάλη έρευνα που διεξήχθη πρόσφατα ανάμεσα σε ευρωπαϊκές χώρες, φάνηκε ότι περίπου το μισό του εύρους της γενετικής ποικιλότητας της καστανιάς στην Ευρώπη βρίσκεται στον ελληνικό χώρο. Έτσι, η μοναδική θέση του ελληνικού γονιδιακού αποθέματος της καστανιάς στην Ευρώπη, αναδεικνύει την πολύ μεγάλη σημασία του για μελέτη ως γενετικό πόρο. Η ικανότητα των μακρόβιων δασών καστανιάς να ανταποκρίνονται και να προσαρμόζονται στις περιβαλλοντικές αλλαγές μέσω της φυσικής επιλογής οφείλεται κυρίως στην υψηλή παραλλακτικότητα τους εντός πληθυσμών. Ως εκ τούτου, η προσαρμοστική διατήρηση της γενετικής παραλλακτικότητας βρίσκεται στο επίκεντρο της σύγχρονης έρευνας. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα ανάλυσης της γενετικής ποικιλότητας γενετικού υλικού καστανιάς της περιοχής Πηλίου. Πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία και συλλέχθηκαν συνολικά 80 δείγματα (νεαρά φύλλα) γενετικού υλικού καστανιάς εκ των οποίων τα 35 από έναν φυσικό πληθυσμό και τα υπόλοιπα από έναν πλησίον οπωρώνα. Εκεί, συλλέχθηκαν μεμονωμένα άτομα από φυσική αναγέννηση του τοπικού πληθυσμού, άτομα της ποικιλίας τύπου γαλλικών μαρονίων, άτομα ποικιλίας Πηλίου και άτομα από τον γηγενή πληθυσμό. Στη συνέχεια τα δείγματα μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο και ακολούθησε η ζύγιση και η λυοτρίβηση των φύλλων για την απομόνωση του γενωμικού DNA με τη μέθοδο CTAB. Για την μοριακή ανάλυση, επιλέχθηκαν και δοκιμάστηκαν 6 ουδέτεροι εκκινητές μοριακών δεικτών μικροδορυφόρων (SSRs) ειδικά σχεδιασμένοι για την C. sativa ακολούθησε η εφαρμογή PCR, και έπειτα η ανάλυση Καμπυλών Τήξης Υψηλής Ευκρίνειας (High Resolution Melting) για την αξιολόγηση του γενετικού υλικού καστανιάς. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης έδειξαν υψηλά επίπεδα πολυμορφισμού εντός πληθυσμών. Η ποικιλία μαρόνια διαχωρίστηκε πλήρως από τον τοπικό πληθυσμό. Η υπόθεση της επιμειξίας του τοπικού πληθυσμού με τα μαρόνια μέσω μεταφοράς γύρης βγήκε αναληθής. Τα υψηλά επίπεδα γενετικής ποικιλότητας καταδεικνύουν ένα γενετικό υλικό μεγάλης οικολογικής σημασίας ως γενετική κληρονομιά, της οποίας κρίνεται αναγκαία η προστασία και η διατήρησή της. Παράλληλα, η γενετική βιοποικιλότητα παίζει ρόλο ζωτικής σημασίας στην αντιμετώπιση των κλιματικών αλλαγών και στην εξασφάλιση του μέλλοντος των γενετικών φυτικών ειδών
description: Chestnut is one of the most important forest species, which is the only native species of genus Castanea in Europe, with most of its natural spread in the southern part of the continent. The appearance of C. sativa in the Balkan area locates back to 9,000 years ago, where its spread was favoured mainly during the Roman era as a precious species. In Greece, chestnuts grow in almost all the mainland. There are also two isolated populations in Lesvos and Crete, where the last one is marginal population of the distribution in whole Europe. Chestnut is a large deciduous multifunctional tree, which is object of interest to both agriculture and forestry, as it is one of the most widely cultivated species since ancient times. It is one of the most economically important species in the Mediterranean region. In addition to its fruits, wood and nectar, in the last years, the valuable antioxidant, anti-cancer and cardio-protective properties of its products have been mentioned. Recent research among European countries has shown that about half of the range of genetic diversity in chestnuts of Europe is found in Greece. Thus, the unique location of the Greek chestnut gene pool in Europe, highlights its very importance for study as a genetic resource. The ability of long-lived chestnut forests to respond to and adapt to environmental changer through natural selection is mainly due to their high variability within populations. Adaptive maintenance of genetic variation is therefore at the core of modern research. In this research we present the results of the analysis of the genetic diversity of genetic material of chestnut of Pelion area. Samples were taken from 80 individuals from one natural population as well as from an orchard. Afterward we extract DNA with the CTAB method. For the molecular analysis were used 6 neutral SSR markers, which are specially designed from Castanea sativa, were selected and tested, followed by High Resolution Melting analysis, for the evaluation of the genetic diversity. The result of the analysis showed high levels of polymorphism within populations. The variety of marron type chestnuts was separated from the local populations. The regeneration did not show an admixture of the local population with the marron type chestnut through pollen transfer. High levels of genetic diversity demonstrate a genetic material of great ecological significance as a genetic heritage, which it is considered essential to protect and conserve