Il miglioramento genetico del frumento duro (Triticum durum Desf., 2n = 4x = 28; genomi AABB) in Italia ha favorito l‟introduzione e la diffusione di un ridotto numero di varietà geneticamente omogenee ed altamente produttive in sistemi agricoli intensivi, e la scomparsa dalla coltivazione, in modo definitivo, delle popolazioni locali o landraces. Questi processi hanno determinato l‟erosione genetica del germoplasma di frumento duro, riducendo le future potenzialità del miglioramento genetico. Le collezioni ex-situ consentono la conservazione di una considerevole quantità di diversità genetica in termini di caratteristiche fenologiche, morfologiche e qualitative che mancano nelle moderne varietà selezionate per contesti produttivi ad alto impatto ambientale e che pertanto potrebbero rivelarsi utili in sistemi agricoli biologici o eco-sostenibili. Un prerequisito essenziale e preliminare all‟utilizzo delle collezioni di germoplasma è la loro valutazione e caratterizzazione, per individuare il livello di diversità esistente e le possibilità di impiego per programmi di miglioramento genetico. Le strategie utilizzabili a tal fine sono molteplici, comprendendo l‟uso di marcatori morfologici, marcatori biochimici e marcatori molecolari. Nel presente lavoro 149 accessioni di frumento duro collezionate nelle regioni dell‟Italia meridionale a partire dal 1947 ed attualmente conservate ex situ in banche del germoplasma, più 28 varietà tra le più diffuse in coltivazione nelle stesse regioni nei decenni passati, sono state caratterizzate con 30 marcatori microsatelliti (SSR) uniformemente distribuiti nel genoma di frumento duro. In totale sono stati identificati 115 alleli, con un numero medio di alleli per locus uguale a 3.83. Il numero di alleli per locus è compreso tra due (Xgwm165-4A, Xgwm169, Xgwm357, Xgwm408 and Xgwm415) e sette (Xgwm6). Il valore medio dell‟eterozigosità attesa (He) è risultato pari a 0.57, oscillando tra un minimo di 0.14 (Xgwm 374) ed un massimo di 0.83 (Xgwm6). L‟analisi dei dati ottenuti ha consentito una valutazione della diversità genetica esistente in antiche accessioni e moderne varietà, e della sua evoluzione attraverso le fasi del miglioramento genetico. Il germoplasma analizzato rappresenta una preziosa risorsa genetica per sistemi agricoli eco-sostenibili.

Analisi della struttura genetica di antiche landraces e varietà di frumento duro del Sud Italia per una “green” agricoltura.

MARZARIO, STEFANIA;GIOIA, TANIA;LOGOZZO, Giuseppina;SPAGNOLETTI ZEULI, Pierluigi
2014-01-01

Abstract

Il miglioramento genetico del frumento duro (Triticum durum Desf., 2n = 4x = 28; genomi AABB) in Italia ha favorito l‟introduzione e la diffusione di un ridotto numero di varietà geneticamente omogenee ed altamente produttive in sistemi agricoli intensivi, e la scomparsa dalla coltivazione, in modo definitivo, delle popolazioni locali o landraces. Questi processi hanno determinato l‟erosione genetica del germoplasma di frumento duro, riducendo le future potenzialità del miglioramento genetico. Le collezioni ex-situ consentono la conservazione di una considerevole quantità di diversità genetica in termini di caratteristiche fenologiche, morfologiche e qualitative che mancano nelle moderne varietà selezionate per contesti produttivi ad alto impatto ambientale e che pertanto potrebbero rivelarsi utili in sistemi agricoli biologici o eco-sostenibili. Un prerequisito essenziale e preliminare all‟utilizzo delle collezioni di germoplasma è la loro valutazione e caratterizzazione, per individuare il livello di diversità esistente e le possibilità di impiego per programmi di miglioramento genetico. Le strategie utilizzabili a tal fine sono molteplici, comprendendo l‟uso di marcatori morfologici, marcatori biochimici e marcatori molecolari. Nel presente lavoro 149 accessioni di frumento duro collezionate nelle regioni dell‟Italia meridionale a partire dal 1947 ed attualmente conservate ex situ in banche del germoplasma, più 28 varietà tra le più diffuse in coltivazione nelle stesse regioni nei decenni passati, sono state caratterizzate con 30 marcatori microsatelliti (SSR) uniformemente distribuiti nel genoma di frumento duro. In totale sono stati identificati 115 alleli, con un numero medio di alleli per locus uguale a 3.83. Il numero di alleli per locus è compreso tra due (Xgwm165-4A, Xgwm169, Xgwm357, Xgwm408 and Xgwm415) e sette (Xgwm6). Il valore medio dell‟eterozigosità attesa (He) è risultato pari a 0.57, oscillando tra un minimo di 0.14 (Xgwm 374) ed un massimo di 0.83 (Xgwm6). L‟analisi dei dati ottenuti ha consentito una valutazione della diversità genetica esistente in antiche accessioni e moderne varietà, e della sua evoluzione attraverso le fasi del miglioramento genetico. Il germoplasma analizzato rappresenta una preziosa risorsa genetica per sistemi agricoli eco-sostenibili.
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