Molecular markers for the assessment of genetic variability in threatened plant species
Creators: name: Cotti, Claudia <1977>
Publisher: name: Alma Mater Studiorum - Università di Bologna
Year: 2008
Subjects: BIO/02 Botanica sistematica

description: La variabilità genetica è un importante strumento per lo studio e la conservazione della biodiversità
in specie rare e minacciate di estinzione. Durante il mio dottorato mi sono quindi occupata di
mettere a punto diverse metodologie molecolari al fine di valutare la diversità genetica in due specie
rare della flora italiana che presentano problematiche diverse e specifiche.
I marcatori arbitrari RAPD e i marcatori semi-arbitrari ISSR sono stati utilizzati per valutare la
diversità genetica in Quercus crenata Lam. e per confermare l’ipotesi della sua origine ibridogena
dalle due specie presunte parentali Quercus cerris L. e Quercus suber L., essendo Q. crenata
presente in Italia settentrionale dove Q. suber è attualmente assente.
I marcatori SSR o microsatelliti sono invece stati messi a punto su una specie a rischio di
estinzione, endemica dell’Appennino Tosco-Emiliano, Primula apennina Widmer, applicando una
metodologia specifica, basata sulla costruzione di una libreria genomica arricchita per l’isolamento
di primer specifici.
I marcatori RAPD e ISSR, utilizzati su un totale di 85 campioni, hanno mostrato alti livelli di
diversità molecolare entro le specie studiate, eccetto per Q. suber le cui popolazioni rappresentano il
margine orientale di distribuzione della specie, per questo più sottoposte ad impoverimento
genetico. Oltre alla cluster analysis (UPGMA) e alla Analisi delle Componenti Principali effettuate
per entrambi i marcatori, che confermano l’ipotesi dell’origine ibrida degli individui di Q. crenata
diffusi in Italia Settentrionale, sono stati calcolati l’indice di ibridità basato sul maximum
likelihood, che dimostra una introgressione asimmetrica di Q. crenata verso il parentale
caratterizzato da superiorità demografica (Q. cerris) e il test di Mantel. Quest’ultimo ha permesso di
confrontare i due marcatori RAPD e ISSR utilizzati ottenendo una bassa correlazione, a conferma
del fatto che, amplificando tratti differenti del DNA nucleare, i dati non sono sovrapponibili,
sebbene forniscano risultati analoghi.
Per l’isolamento di loci microsatelliti ipervariabili ho utilizzato il protocolllo FIASCO (Fast
isolation by AFLP of sequences containing repeats- Zane et al. 2002) che permette di costruire una
libreria genomica arricchita partendo dal DNA estratto da P. apennina. Tale procedura ha previsto
la digestione del DNA genomico per la produzione di una miscela di frammenti di DNA. Tramite
ibridazione con opportune sonde sono stati isolati i frammenti contenenti i microsatelliti.
Sequenziando i cloni ricombinanti, ho ottenuto sequenze contenenti repeats sulle cui regioni
fiancheggianti sono stati costruiti 15 coppie di primer che potranno, in seguito, essere utilizzate per
definire la quota di riproduzione clonale in P. apennina e per valutare la diversità genetica delle
popolazioni che coprono l’areale di distribuzione della specie.
Data la loro natura altamente variabile e la loro abbondanza nel DNA, gli SSR saranno, come i
marcatori RAPD e gli ISSR, ugualmente validi per lo studio della variabilità genetica e per l’analisi
di problematiche specifiche legate alle specie rare.