Indagine sulle relazioni genetiche tra specie selvatiche di Cicer annuali e perenni tramite lutilizzo di polimorfismi ISSR (inter simple sequence repeat). Margherita Banella

Obiettivi dellesperimento Analizzare la variabilità genetica del genere Cicer per: Conoscere le relazioni di parentela esistenti tra le specie selvatiche di Cicer ; Pianificare con maggiore efficienza gli incroci e la creazione di ibridi per lagricoltura; Indagare i meccanismi evolutivi che hanno portato allattuale diversità.

Metodologie Estrazione del DNA di 23 individui appartenenti a 13 specie di Cicer, 6 annuali e 7 perenni AnnualiPerenni Cicer arietinumCicer acanthophyllum Cicer reticulatumCicer macracanthum Cicer echinospermumCicer pungens Cicer yamasithaeCicer nuristanicum Cicer bijugumCicer anatolicum Cicer judaicumCicer microphyllum Cicer oxyodon

Amplificazione tramite 40 cicli di PCR utilizzando 100 primers rappresentanti ripetizioni di due, tre, quattro e cinque basi, di cui alcuni ancorati allestremità 3; Corsa in gel dei prodotti della PCR; Registrazione della presenza o assenza di bande;

Risultati ottenuti Dei 100 primers utilizzati 25 hanno dato come risultato una buona amplificazione e ma solo 15 evidenziano polimorfismi –Per essere considerare polimorfico un locus è necessario che una banda sia presente in una sola lane Primers utilizzati per lanalisi 1.(GA) 8 T9.(AC) 8 YT 2(GA) 8 C10.(GT) 8 A 3.(GA) 8 A11.(GT) 8 YT 4.(GA) 8 YT12.(TG) 8 A 5.(AG) 8 YT13.(ATG) 6 6.(CT) 8 RC14.(GAA) 6 7.(CA) 8 T15.(GGAGA) 6 8.(CA) 8 RT

Analisi dei dati Caratterizzazione della variabilità trovata tramite analisi molecolare della varianza; Riunione delle 13 specie in 3 gruppi; Costruzione di un dendrogramma basato sul confronto a coppie degli individui (UPGMA).

Gruppi SpecieAnnuale/PerenneOrigine 1. Cicer acanthophyllum PerenneTajikistan Cicer macracanthum PerennePakistan Cicer pungens PerenneAfghanistan Cicer nuristanicum PerennePakistan Cicer arietinum AnnualeIndia Cicer reticulatum AnnualeTurchia Cicer echinospermum AnnualeTurchia 2. Cicer anatolicum PerenneTurchia Cicer microphyllum PerenneIndia Cicer oxyodon PerenneTurchia 3. Cicer yamasithae AnnualeAfghanistan Cicer bijugum AnnualeTurchia Cicer judaicum AnnualeLibano

AMOVA Una prima analisi della varianza considerando i gruppi annuali/perenni ha mostrato che la varianza tra gruppi è del 12,85%. Considerando invece i gruppi formati con i risultati delle indagini molecolari la varianza tra gruppi è risultata essere del 16.95%.

Discussione Il dendrogramma mostra come alcune specie siano particolarmente vicine dal punto di vista genetico e spiega i rari casi di interfertilità tra le varie specie del genere. –Ad esempio la specie Cicer arietinum presenta notevoli somiglianze con le specie Cicer reticolatum e Cicer echinospermum ed empiricamente sono state le uniche a produrre ibridi vitali.

I raggruppamenti risultati dal dendrogramma sono in accordo, oltre che con i dati ricavati da esperimenti di incrocio, anche da quelli derivati dallo studio delle proteine immagazzinate nei semi.

Dati evolutivi Durante levoluzione le alcune specie di Cicer sono passate dallessere perenni (condizione ancestrale) allannualità. Uno studio del 1991 di Kazan e Muehlbauer sostiene lorigine monofiletica delle specie annuali Uno di Tayar e Waines del 1996 afferma, al contrario, che il gruppo sia polifiletico

I risultati di questo studio confermano la teoria dellorigine polifiletica, infatti, analizzando la struttura del dendrogramma ottenuto, si evidenziano forti affinità tra alcune specie annuali e perenni; le distanze genetiche suggeriscono che le differenti specie annuali si siano differenziate separatamente ed in momenti diversi. Questo è confermato anche dai dati di analisi della varianza.

Tratto dallarticolo: Genetic relationships among annual e perennial wild species of Cicer using inter simple sequences repeat (ISSR) polymorphism di: P.N. Rajesh, V.J. Sant, V.S. Gupta, F.J. Muehlbauer & P.K. Ranjekar