Università Cattolica del Sacro Cuore

2. Genomica e miglioramento genetico in specie vegetali modello e di interesse agronomico

I progetti di sequenziamento dei genomi rendono disponibili  sequenze geniche, intra- ed inter-geniche da impiegare per studiare la diversità genetica tra individui e per spiegare le basi dell’ereditabilità di importanti caratteri che controllano la crescita delle piante, lo sviluppo ed i processi evolutivi.

Esiste un forte interesse per esplorare l’eziologia genetica di caratteri nuovi, così come di quelli tradizionali. L’analisi congiunta del profilo di espressione e dei marcatori molecolari SNP in una popolazione segregante rendono possibile l’identificazione di loci per caratteri quantitativi (QTLs) contenenti geni e prodotti genici importanti comprendenti cis-, trans-acting factors, geni con basso livello di espressione, ecc..

Ci sono due strategie per identificare loci per caratteri complessi. L’approccio del gene candidato è motivato dal grado di conoscenza del carattere a livello biologico. Si tratta di un’ipotesi da saggiare basata sui presupposti biologici che sostengono il gene candidato. Consiste nel mappare un gene che si considera coinvolto nella determinazione del carattere di interesse e nel confrontare la localizzazione cromosomica dei QTLs con quella del gene candidato. Un approccio diverso è la scansione del genoma. In questo caso, si impiegano polimorfismi SNP distribuiti uniformemente nel genoma per valutare la presenza di loci associati ai caratteri. E’ un approccio che genera ipotesi e che permette di individuare nuovi loci. I geni candidati si possono trovare mediante studi di associazione o di linkage.

Obiettivi

Sono state sviluppate le mappe molecolari di alcune specie vegetali come presupposto per l’identificazione di geni e di marcatori per caratteri di interesse fisiologico ed agronomico: Cichorium intybus, Citrus sp., Sorghum bicolor, Zea mays.

Immagini delle attività di ricerca

Pubblicazioni

DeSimone M., Morgante M., Lucchin M., Parrini P., Marocco A. (1997). A first linkage map of Cichorium intybus L. using the one-way pseudo-testcross and PCR-derived markers. Molecular Breeding 3: 415-425.

De Simone M., Russo M.P., Puleo G., Ajmone Marsan P., Lorenzoni C., Marocco A. Reforgiato Recupero G. 1998. Construction of genetic maps for Citrus aurantium and C. latipes based on AFLP, RAPD and RFLP markers. Fruits 53: 383-390.

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Natoli A., Gorni C., Chegdani F., Ajmone Marsan P., Colombi C., Lorenzoni C., Marocco A.  2002. Identification of QTLs associated with sweet sorghum quality. Maydica 47: 311-322.

Muskett P.R., Clissold L., Marocco A., Springer P.S., Martienssen R., Dean C. 2003. A resource of mapped Dissociation launch pads for targeted insertional mutagenesis in the Arabidopsis genome. Plant Physiology, 132: 506-516.

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Bernardi J, Mazza R, Caruso P, Reforgiato Recupero G, Marocco A., Licciardello C, 2013. Use of an expressed sequence tag-based method for single nucleotide polymorphism identification and discrimination of Citrus species and cultivars. Molecular Breeding 31, 705-718.

Maschietto V., Colombi C., Pirona R., Pea G., Strozzi F., Marocco A., Rossini L., Lanubile A. 2017. QTL mapping and candidate genes for resistance to Fusarium ear rot and fumonisin contamination in maize. BMC Plant Biology 17:20. DOI: 10.1186/s12870-017-0970-1.

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