tipizzazione e caratterizzazione di varietà precoci di patata ... - PbgLab

MINERVA BIOTEC 2012;24(Suppl. 1 al N. 1):11-23
Strumenti di genomica funzionale per la tipizzazione
dell’origine di coltivazione della patata
C. ONOFRI 1, D. PACIFICO 1, P. OSTANO 2, M. MELLO-GRAND 2, C. GHIMENTI 2, B. PARISI 1, G. MANDOLINO 1
Obiettivo. È stata valutata la possibilità di utilizzare
l’oligo glass array Agilent di Solanum tuberosum
POCI (Potato Oligo Chip Initiative) 4X44 K (44000
sonde presenti) per l’analisi comparativa del trascrittoma
di tuberi maturi e dormienti di patata di diverse
varietà, coltivate in diverse aree geografiche.
Metodi. L’RNA totale è stato estratto dai tuberi liofilizzati
di alcune varietà coltivate in specifiche località
di Puglia e Sicilia. L’RNA è stato marcato con Cy3 e
ibridato sull’array; in seguito a lettura mediante scanner,
i dati di ibridazione sono stati confrontati con altre
varietà, località o regioni per ottenere una mappa
genome-wide della up- o down-regolazione dei geni
nelle diverse condizioni comparate.
Risultati. I dati sui tuberi raccolti nel 2008 sembrano
indicare una forte preponderanza dell’effetto della
varietà sulla modulazione dell’espressione genica,
mentre gli effetti delle località esaminate, a parità di
varietà, sembrano molto limitati. Nel 2009 questi dati
non sono stati confermati, mostrando anzi un forte
effetto delle località sul numero e tipo di geni regolati.
Conclusioni. La conclusione è che le variazioni dovute
all’annata di coltivazione siano superiori a quelle dovute
alla varietà e al luogo di coltivazione.
Parole chiave: RNA - Solanum tuberosum - Microarray.
La genomica della patata
La patata (Solanum tuberosum) fa parte della famiglia
delle solanacee, insieme a numerose altre
specie di grande rilevanza economica come il pomodoro,
la melanzana, il tabacco e così via.
Data la sua importanza – dopo riso e frumento è
Autore di contatto: G. Mandolino, CRA - Centro di Ricerca per le
Colture Industriali, via di Corticella 133, 40128 Bologna, Italia.
E-mail: giuseppe.mandolino@entecra.it.
1CRA – Centro di Ricerca per le Colture Industriali,
Bologna, Italia
2Fondazione Edo ed Elvo Tempia Valenta per la lotta
contro i tumori – ONLUS, Biella, Italia
la terza coltura nel mondo – la patata è stata oggetto
di studio sotto molti punti di vista, sia chimicoqualitativo
sia genetico-molecolare.
Già dalla fine degli anni ’80 sono state sviluppate
mappe genetiche di varietà diploidi di patata, basate
su marcatori molecolari Restriction Fragment Length
Polymorphism (RFLP), mappe poi implementate
introducendo altri marcatori quali micro satelliti e
Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP).
Lo sviluppo delle più recenti, ultra-dense mappe molecolari
di patata 1 che hanno aperto la strada al sequenziamento
dell’intero genoma, sono state inizialmente
facilitate anche dalla elevatissima sintenia del
genoma di patata con quello di pomodoro, che ha
permesso di utilizzare marcatori comuni ad entrambe
le specie ed effettuare studi di genomica comparativa
su queste due specie sin dai primi anni ’90 2. Il sequenziamento
completo del genoma di pomodoro, e
lo sviluppo delle conseguenti risorse bioinformatiche
e dei database che permettono lo sfruttamento delle
conoscenze acquisite su una pianta e la loro applicazione
sistematica all’altra, ha ulteriormente accelerato
i progressi della genomica della patata 3.
Il genoma di patata è composto da 12 cromosomi,
e la sua lunghezza (aploide) stimata è di circa 850
milioni di paia di basi. Il Potato Genome Sequencing
Consortium (PGSC), composto da 17 gruppi
di ricerca appartenenti a 13 diversi paesi, ha reso
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