I MARCATORI MOLECOLARI NEL MIGLIORAMENTO GENETICO Concetto di marcatore molecolare Classi di marcatori molecolari Caratteristiche dei marcatori Criteri di scelta Utilizzazioni
FONTI DI VARIABILITA’ I POLIMORFISMI sono frutto della naturale variazione nella sequenza del DNA I CAMBIAMENTI nel DNA sono dovuti a: mutazioni di singole basi inversioni, traslocazioni, delezioni trasposoni Tutto ciò comporta che 2 organismi non sono mai identici nella sequenza di basi del DNA VARIABILITA’
CLASSI DI MARCATORI Un marcatore molecolare può essere descritto come un frammento di DNA cromosomico (50 - 3.000 bp) compreso tra due regioni oligonucleotidiche note (6 - 30 bp). Le sequenze laterali sono quelle riconosciute dagli enzimi di restrizione (RFLP e VNTR) oppure dagli inneschi della DNA polimerasi (RAPD, SSR) oppure da entrambi
CLASSI DI MARCATORI RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA) SSR (Simple Sequence Repeat) AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) SCAR (Sequence Characterized Amplified Region) CAPS (Cleaved Amplified Polymorphic Sequence )
CLASSI DI MARCATORI Enzimi di restrizione PCR CAPS AFLP SSR
CAPS VANTAGGI Riproducibili Identificano polimorfismi in marcatori che non erano prima informativi SVANTAGGI Richiedono conoscenza parziale di sequenza Costosi se si devono provare molti enzimi a caso
AFLP Marcatori evidenziati con l’amplificazione selettiva via PCR di frammenti di restrizione del DNA Identificano polimorfismi dovuti sia ad inserzioni/delezioni che a sostituzioni di basi Per lo più dominanti
AFLP VANTAGGI Altamente polimorfici Distribuiti su tutto genoma Altamente riproducibili Richiedono poco DNA Non richiedono informazioni su sequenze SVANTAGGI Tecnicamente complessi Richiedono analisi automatizzata dei dati
CARATTERISTICHE DEI MARCATORI MOLECOLARI Illimitati in numero Ubiquitari Non soggetti ad effetto ambientale Non hanno interazioni con altri geni Non hanno effetti negativi sul fenotipo
Un buon marcatore deve avere le seguenti caratteristiche: CARATTERISTICHE DEI MARCATORI MOLECOLARI Un buon marcatore deve avere le seguenti caratteristiche: Distinguere le diverse forme alleliche Manifestarsi nelle prime fasi di sviluppo Non avere effetti deleteri sul fenotipo Non interagire con altri marcatori
APPLICAZIONI DEI MARCATORI MOLECOLARI Identificazione varietale Caratterizzazione di germoplasma Studi filogenetici Identificazione di ibridi Caratterizzazione dei genomi (studio della var. somaclonale) Costruzione di mappe genetiche Tracciabilità e ritracciabilità Studio dei caratteri quantitativi Selezione assistita Analisi dell’espressione genica